Nền Móng Nền Móng Chương II: Móng Nông trên nền thiên nhiên Chương II: Móng Nông trên nền thiên nhiên §2.1 Khái niệm chung 1-Đặc điểmcủa móng nông - M.Nông được xây trong hố móng đào sẵn; độ sâu đặt móng nhỏ (h m =0,5÷6m). (Theo lý thuyết Terzaghi, một móng gọilànông nếu độ sâu đặt móng, Df (h m ) nhỏ hơnhay bằng bề rộng của nó) - Thi công đơngiản. - Khi tính toán có thể bỏ qua ảnh hưởng của đấttừđáy móng trở lên. 2-Phânloại móng nông: Theo 3 cơ sở a) Phân loạitheokíchthước: * M.đơn, * M.băng, * M.bản. b) Phân loạitheokhả năng chịuuốncủa móng: * M.cứng, * M.mềm. c) Phân loạitheotìnhhìnhtảitrọng tác dụng * M.chịutảitrọng đúng tâm. * M.chịutảitrọng lệch tâm * M.thường xuyên chịutácdụng củatảitrọng ngang lớn. * M.chủ yếuchịutảitrọng đứng. §2.2 CấutạoMóngNôngvàđiềukiện ứng dụng I. Móng đơn 1) Kích thướcvàtrường hợpápdụng -Kíchthước: 2 chiều(l,b) nhỏ, chênh lệch không lớn →Tính toán ư/s, b/d theo trạng thái không gian. -Ápdụng trong trường hợp: tảitrọng CT không lớn, nềntương đốitốt. TD: Móng dướicột nhà, cột điện, cột đỡ cầu máng,… 2) Vậtliệuvàkếtcấumóng -Vậtliệu liên quan đếnthiếtkế cấutạo móng •VL đá xây, bê tông … →cấutạo móng không sinh b/d uốn, gọi là Móng Cứng. • VL bê tông cốt thép … →cấutạo móng có khả năng chịub/d uốn, gọilàMóngMềm. §2.2 CấutạoMóngNôngvàđiềukiện ứng dụng I. Móng đơn (tiếp) •K.cấumóngcứng: -Hìnhdạng móng: Mặt biên móng bao ngoài hệ đường truyền ư.s trong khốimóngcứng → có dạng hình thang (đ/với M.bê tông), dạng bậc thang (đ/vớiM.gạch, đáxây) -Tính toán KC để móng đủ cứng không bị cắt theo t/diện m-n, m'-n' (nơichịu mômen lớnnhất): . Khống chế theo tỷ số H/L cho toàn móng . Khống chế theo tỷ số h/ℓ cho mỗibậc móng l h . Có thể dùng góc mở lớnnhất α max để phân biệt móng cứng hay mềm: đ/v M.cứng, α≤α max có ý nghĩanhư H/L, h/ℓ ≥ trị số cho phép cho trong bảng. Sơđồbố trí móng §2.2 Cấutạo Móng Nông và điềukiện ứng dụng I. Móng đơn (tiếp) •Kcấu móng mềm: Khi α > α max : Trường hợptảitrọng lớnhoặclệch tâm lớn, tình hình địachất không chophéptăng thêm độ sâu chôn móng , phảicấutạoM.mềm(TD: mựcnướcmgầmcao, tầng đấttốt không dầy) → dùng M.btct là hợp lý và được tính theo M.mềm. §2.2 CấutạoMóngNôngvàđiềukiện ứng dụng I. Móng đơn (tiếp) §2.2 Cấutạo Móng Nông và điềukiện ứng dụng (tiếp) I. Móng băng 1) Kích thướcvàtrường hợpápdụng - Kích thước: chiềudàirấtlớnso vớichiềurộng (l/b rấtlớn) →Tính toán theo trạng thái phẳng (ứng suấtphẳng, hoặcbiến dạng phẳng). - Trường hợpápdụng: . Khi KCPTrên công trình có cấutạo liên tục (móng dướitường nhà, M.tường chắn) . Móng dưới hàng cột, M.đỡ ống dẫnnước…thì cần so sánh giữam.đơnvàm.băng để chọ nphương án hợplý. - Ưu điểm: giảm a.s và chênh lệch a.s đáy móng, do đógiảm chênh lệch lún giữacáccột. §2.2 CấutạoMóngNôngvàđiềukiện ứng dụng (tiếp) I. Móng băng (tiếp) 2) Vậtliệuvàkếtcấumóng - đ/với Móng băng là móng cứng: Không cầnkiểmtrađộ cứng theo phương dọc móng. Kiểmtramặtcắt ngang M.băng tương tự M.đơn, nhưng với α max lấytăng lên 2÷3 độ - đ/với Móng băng là móng mềm: Khi tảitrọng lớn, đấtnềnxấuthìM.băng giao nhau và M.băng dướihàng cột nên bằng btct, và tính theo dầm(dải) trên nền đàn hồi. α KếtcấuTường chắn §2.2 CấutạoMóngNôngvàđiềukiện ứng dụng (tiếp) III. Móng bản 1) Kích thướcvàtrường hợpápdụng - Kích thước: chiều dài và chiềurộng đềulớn . Nềncótrạng thái ưs không gian, . Nếuchiềudầynềnnhỏ, nền b/d 1 hướng - Trường hợpápdụng: . Móng dướicống, móng trạmbơm, nhà máy thủy điện, tháp nước… . Dùng trong trường hợptảitrọng rấtlớn, đấtnềnmềmyếu, M.bản làm giảmápsuất và phân bốđề uhơnlênmặtnền 2) Vậtliệuvàkếtcấumóng -VL thường là btct. -Cấutạom.bkiểuvòmngược, -Cấutạom.bkiểuhộp Tính toán móng bản theo móng mềm Móng tháp nướccódạng bảnbêtôngcốt thép liên tục -Cutom.bnkiu vũm ngc -Cutom.bnkiuhp Đ2.3 Scchutigiihnca múng nụng. I. Khỏi nim chung: S S c c ch ch u u t t i i gi gi i i h h n n : : T T i i tr tr ng ng l l n n nh nh t t t t ỏ ỏ c c d d ng ng trờn trờn m m t t n n v v di di n n t t ớ ớ ch ch ỏ ỏ y y m m ú ú ng ng khụng khụng gõy gõy ra ra ph ph ỏ ỏ ho ho i i c c t t trong trong t t . . T T ự ự y y theo theo t t ớ ớ nh nh ch ch t t c c a a ỏ ỏ t t n n n n v v sõu sõu t t m m ú ú ng ng 3 3 h h ỡ ỡ nh nh th th c c ph ph ỏ ỏ ho ho i i c c t t kh kh ỏ ỏ c c nhau nhau : : Titrng/nv dintớch, q lỳn Mttrttrongt H H ỡ ỡ nh nh (a) (a) M M ú ú ng ng t t trờn trờn t t ng ng c c ỏ ỏ t t ch ch t t ho ho c c t t d d ớ ớ nh nh c c ng ng ặ ặ Ph Ph ỏ ỏ ho ho i i c c t t t t ng ng qu qu ỏ ỏ t t T T i i m m t t i i m m n n o o ú ú khi khi t t i i tr tr ng ng trờn trờn n n v v di di n n t t ớ ớ ch ch b b ng ng qu qu ặ ặ x x y y ra ra s s ph ph ỏ ỏ ho ho i i t t ng ng t t trong trong t t n n n n , , m m t t tr tr t t trong trong t t s s m m r r ng ng t t i i m m t t t t , , qu qu c c g g i i l l s s c c ch ch u u t t i i gi gi i i h h n n c c a a m m ú ú ng ng . . Ph Ph ỏ ỏ ho ho i i t t ng ng t t nh nh v v y y x x y y ra ra trong trong t t l l ph ph ỏ ỏ ho ho i i c c t t t t ng ng th th . . Tải trọng/đơn vị diện tích, q Độ lún Mặt trợt H H ỡ ỡ nh nh (c) (c) M M ú ú ng ng t t trờn trờn t t ng ng t t tng tng i i x x p p r r i i ặ ặ Ph Ph ỏ ỏ ho ho i i c c t t xuyờn xuyờn ng ng p p Tải trọng/đơn vị diện tích, q Độ lún Mặt trợt H H ỡ ỡ nh nh (b) (b) M M ú ú ng ng t t trờn trờn t t ng ng c c ỏ ỏ t t ho ho c c s s ộ ộ t t c c ú ú ch ch t t trung trung b b ỡ ỡ nh nh ặ ặ Ph Ph ỏ ỏ ho ho i i c c t t c c c c b b Khi titrng trờn nv din tớch t trờn múng bng q u1 chuyn ng ca múng s kộo theo nhng stlỳntngt. Rimt chuyn ng lnca múng bucmttrt trong tm rng timt t(nh nhng ng nột ri nờu trong hỡnh v). Titrng trờn nv din tớch lỳc úlscchuti giihn, qu. Vt ra ngoi im ú, mtlng tng tis kộo theo mt lng tng ln lỳn ca múng. Titrng trờn nv din tớch múng, q u(1) , cquygiltitrng phỏ hoi ban u II. Lý thuytscchuticaTerzaghivmts phỏt trincúliờnquan (ónghiờncu trong chng trỡnh C hc tChng 6) + Vựng tam giỏc ACD ngay sỏt ỏy múng + Vựng ctca tia ADF v CDE, vicỏcng cong DF v DE l cỏc cung xon c logarit + Hai tam giỏc bng Rankine AFH v CEG - Cỏc gúc CAD v ACD c xem nh bng gúc ma sỏt ca t - - B B qua qua s s c c ch ch ng ng c c t t c c a a t t d d c c theo theo c c ỏ ỏ c c m m t t ph ph ỏ ỏ ho ho i i GI GI v v HJ HJ 1. Phng trỡnh tớnh Scchuti cho múng liờn tc(di) II. Lý thuyếtsứcchịutảicủaTerzaghi……(tiếp) c c ’ ’ – – L L ự ự c c d d í í nh nh c c ủ ủ a a đ đ ấ ấ t t γ γ – – Tr Tr ọ ọ ng ng lư lư ợ ợ ng ng đơn đơn v v ị ị c c ủ ủ a a đ đ ấ ấ t t q q – – T T ả ả i i tr tr ọ ọ ng ng tương tương đương đương c c ủ ủ a a ph ph ầ ầ n n đ đ ấ ấ t t ph ph í í a a trên trên m m ó ó ng ng Nc Nc , , Nq Nq , N , N γ γ - - c c á á c c h h ệ ệ s s ố ố s s ứ ứ c c ch ch ị ị u u t t ả ả i i , , không không th th ứ ứ nguyên nguyên v v à à ch ch ỉ ỉ ph ph ụ ụ thu thu ộ ộ c c v v à à o o Ф Ф ’ ’ 2.1 2.2 2.3 2.4 II. Lý thuyếtsứcchịutảicủaTerzaghi……(tiếp) 2. 2. Phương Phương tr tr ì ì nh nh t t í í nh nh S S ứ ứ c c ch ch ị ị u u t t ả ả i i c c ủ ủ a a m m ó ó ng ng vuông vuông v v à à tròn tròn 3. Phương trình tính sứcchịutải cho các móng biểuhiệncắtcụcbộ. Nc Nc , , Nq Nq , N , N γ γ - - c c á á c c h h ệ ệ s s ố ố s s ứ ứ c c ch ch ị ị u u t t ả ả i i s s ử ử a a đ đ ổ ổ i i t t í í nh nh theo theo c c á á c c PT (2 PT (2 - - 2) 2) - - (2 (2 - - 4) 4) nhưng nhưng thay thay Ф Ф ’ ’ b b ằ ằ ng ng 2.5 2.6 2.7 4. Hệ số an toàn. CT CT t t ổ ổ ng ng qu qu á á t t s s ứ ứ c c ch ch ị ị u u t t ả ả i i t t ổ ổ ng ng cho cho ph ph é é p p c c ủ ủ a a m m ó ó ng ng nông nông Hoặclà 5. Phương trình sứcchịutảitổng quát. Trong đó: c’= lựcdính q = ứng suấthiệuquả tại cao trình đáy móng. γ = trọng lượng đơnvị của đất B = chiềurộng móng (= đường kính đốivới móng tròn) Fcs, Fqs , Fγs= cáchệ số hình dạng móng Fcd, Fqd , Fγd= hệ số chiềusâu Fci, Fqi, Fγi= hệ sốđộnghiêng tảitrọng Nc, Nq , Nγ = Các hệ số sứcchịutải (2.8) (2.9) (2.10) II. Lý thuyếtsứcchịutảicủa Terzaghi …… (tiế p) H H ệ ệ s s ố ố an an to to à à n n x x á á c c đ đ ị ị nh nh theo theo (2.8) (2.8) v v à à (2.9) (2.9) ph ph ả ả i i ≥ ≥ 3 3 trong trong m m ọ ọ i i trư trư ờ ờ ng ng h h ợ ợ p p 6. Ảnh hưởng tính nén ép của đất. Để xét đến ảnh hưởng của tính nén ép, Vesic (1973) đã đề nghị thay đổi PT (2.10) như sau: (2.11) Trong đó: Fcc ; Fqc và Fγclàcáchệ số nén ép của đất. III. Các công thức xác định SCT theo tiêu chuẩnViệtNam II. Lý thuyếtsứcchịutảicủa Terzaghi …… (tiếp) Để xác định sứcchịutảicủanền đất, tiêu chuẩnViệtNam cũng dựa vào lý thuyết sứcchịutảicủa Terzaghi, và mộtsố tác giả khác như công thức J.Brínch Hansen, Phương pháp Épđôkimốp, Phương pháp dựavào sự phát triểncủavùngbiếndạng dẻo…… Cầnlưuý rằng tiêu chuẩnViệt nam hiệntạidùngkýhiệuP gh thay cho q u 1. Cỏc giai onbindng ca tnnditỏcdng catitrng v cỏc titrng giihn. Ktqu thớ nghim bn nộn hintrng iviloi tnn cth hin trong hỡnh v sau: III. Cỏc cụng thcxỏcnh SCT theo tiờu chunVit Nam (tip) 1. Cỏc giai onbindng ca tnnditỏcdng catitrng v cỏc titrng giihn. (tip) III. Cỏc cụng thcxỏcnh SCT theo tiờu chunVit Nam (tip) Giai đoạn biến dạng đờng thẳng oa Khi tải trọng cha lớn 0 < p p 0 , quan hệ Sp gần nh đờng thẳng. Trong giai đoạn này các hạt đất dới bàn nén chủ yếu chỉ chuyển dịch thẳng đứng đi xuống, lỗ rỗng của đất dần bị thu hẹp khiến đất đợc nén chặt. Giai đoạn này đợc gọi là giai đoạn nén chặt . Đất nền bị lún, bàn nén hạ thấp xuống (hình b). ở giai đoạn này các hạt đất trên căn bản cha bị chuyển dịch ngang. Tải trọng kết thúc giai đoạn này ký hiệu p 0 - gọi là tải trọng giới hạn tuyến tính. Giai đoạn biến dạng trợt cục bộ ab Nếu tải trọng vợt quá p 0 và ở trong phạm vi p 0 < p < p gh thì quan hệ Splà đờng cong. Điều đó chúng tỏ với tải trọng p tăng đều đặn nhng độ lún S tăng nhanh. Lý do là các hạt đất dới bàn nén lúc này ngoài chuyển dịch thẳng đứng đi xuống còn bị chuyển dịch ngang sang hai bên khiến độ lún tăng nhanh, quan hệ Sp trở nên cong. Đây là biểu hiện của sự dịch trợt giữa các hạt đất, giữa đất có sự trợt lên nhau. Sự cắt trợt này ban đầu xảy ra tại một vài điểm ở mép móng khi p vừa vợt qua p 0 . Nếu p tăng lên, sự trợt ấy sẽ xẩy ra ở nhiều điểm rồi hình thành một vùng, gọi là vùng trợt cục bộ (vùng biến dạng dẻo) sau đó lớn dần lên (hình c). Giai đoạn này gọi là giai đoạn trợt cục bộ. 1. Cỏc giai onbindng ca tnnditỏcdng catitrng v cỏc titrng giihn. (tip) III. Cỏc cụng thcxỏcnh SCT theo tiờu chunVit Nam (tip) Giai đoạn phá hoại trợt nền bc Nếu tải trọng tiếp tục tăng và khi p p gh thì vùng trợt cục bộ ở hai phía đột nhiên mở rộng và phát triển trong toàn nền tạo nên mặt trợt liên tục, gây trợt sâu trong nền, đất nền bị ép trồi lên, lún của nền và bàn nén hạ thấp đột ngột (hình d). Giai đoạn này gọi là giai đoạn phá hoại nền . Tải trọng p gh gọi là tải trọng giới hạn - tải trọng phá hoại. 2. Khỏi nimv scchuticann. Qua phân tích kết quả thí nghiệm và quan sát biến dạng của đất nền cho thấy: Nếu ngời thiết kế nền móng khống chế tải trọng công trình tác dụng lên nền p 0 thì khá an toàn, ngợc lại để tải trọng công trình tác dụng lên nền p gh thì rất nguy hiểm. Vậy hợp lý hơn cả là ngời thiết kế cần cho nền làm việc với tải trọng lớn hơn chút ít p 0 nhng cần nhỏ hơn nhiều p gh . Một tải trọng công trình nh vậy thì nền có thể chịu đợc, luôn đảm bảo công trình hoạt động bình thờng và lâu dài. Một tải trọng nh vậy gọi là khả năng mang tải của nền hay là sức chịu tải của nền , ký hiệu là [p].(q all ) Xác định sức chịu tải của nền theo tải trọng giới hạn tiến hành nh sau: Trớc hết dùng phơng pháp lý thuyết để xác định tải trọng giới hạn (p gh ) gây phá hoại nền hoàn toàn sau đó chia tải trọng giới hạn cho hệ số an toàn FS > 1 (thờng lấy FS = 2 ữ 3) sẽ nhận đợc giá trị sức chịu tải của nền. III. Cỏc cụng thcxỏcnh SCT theo tiờu chunVit Nam (tip) 3. Mts phng phỏp xỏc nh scchuticann. 3.1 Công thức J.Brinch Hansen + Titrng giihnthng ng. + Titrng giihnnm ngang. Trong đó: -N c , N q , N - phụ thuộc góc ma sát trong của đất nền. (Tra bng) -i c , i q , i - các hệ số xét ảnh hởng của độ nghiêng tải trọng đối với tải trọng giới hạn. Các hệ số đó phụ thuộc và ( - góc nghiêng của hợp lực tải trọng đối với phơng đứng). (Tra bng) -S c , S q , S - các hệ số xét ảnh hởng của hình dạng móng đối với tải trọng giới hạn -d c , d q - hệ số xét ảnh hởng của độ sâu chôn móng đối với tải trọng giới hạn, (Chi tit xem trong Giỏo trỡnh CH catrng HTL 2003) (2.12) (2.13) III. Cỏc cụng thcxỏcnh SCT theo tiờu chunVit Nam (tip) 3. Mts phng phỏp xỏc nh scchuticann. 3.2 Phơng pháp EbgokMob (épđôkimốp) Điều kiện và giả thiết của phơng pháp : - Đất nền là đất rời đồng chất, mặt nền nằm ngang. - Móng hình băng chịu tải trọng thẳng đứng và nằm ngang phân bố đều. - Coi trọng lợng lớp đất hai bên móng nh tải trọng bên phân bố đều q = h m , h m là độ sâu chôn móng. - Giả thiết đất nền là vật liệu dẻo lý tởng. Dới tác dụng của tải trọng giới hạn đất nền bị phá hoại hoàn toàn và thừa nhận hình dạng mặt trợt cũng nh kích thớc khối trợt nh kết quả nghiên cứu của lý thuyết cân bằng giới hạn. - Giả thiết khối trợt là một vật rắn tuyệt đối. Các điểm trên mặt trợt đều thoả mãn điều kiện ứng suất giới hạn. Phơng pháp xác định tải trọng giới hạn P gh và T gh theo épđôkimốp tiến hành nh sau: Trớc hết vẽ hình dạng mặt trợt và xác định kich thớc khối trợt. Tiếp đó xác định phơng chiều các lực tác dụng lên khối trợt. Cuối cùng xét sự cân bằng của khối trợt dới tác dụng của hệ lực. Điều kiện để khối trợt ở trạng thái cân bằng ( cân bằng giới hạn) là hệ lực phải cân bằng, đa giác lực phải khép kín. Từ đa giác lực có thể xác định đợc tải trọng giới hạn P gh và T gh . 3.2 Phơng pháp EbgokMob (épđôkimốp) (Tip theo) Bc1: Vẽ mặt trợt và xác định khối trợt. 3.2 Phơng pháp EbgokMob (épđôkimốp) (Tip theo) Bc2: Xỏc nh h lctỏcdng lờn khitrt. Tải trọng giới hạn P gh và T gh làm cho nền đất trợt theo mặt ABCD và bị ép trồi về phía DE, khối trợt gồm ba khu: Khu I ABE - khu chủ động - bị nén. Khu II EBC - khu quá độ. Khu III ECD - khu bị động - bị ép trồi. Lực tác dụng lên các khu gồm có: Khu I Rgh ; P 1 ; R 1 ; T 1 . Khu II P 2 ; R 2 ; T 2 ; T 1 . Khu III P 3 ; q ; R 3 ; T 2 . Trongđógiátrị, phơng, chiều và điểm đặt của P 1 , P 2 , P 3 đã biết. Còn các lực khác chỉ biết phơng và chiều tác dụng, gồm có: R 1 , R 2 , R 3 - phản lực của khối đất nguyên tác dụng lên mặt trợt AB, BC, CD. Phng: R 1 //EB , R 2 //EE , R 3 //EC T 1 ,T 2 - phản lực tác dụng lên các mặt phụ EB và EC. Phng: T 1 //AB , T 2 //CD. Bc3: Vagiỏclc. Điều kiện để khối trợt ABCDE cân bằng là đa giác của hệ lực phải khép kín. 3.2 Phơng pháp EbgokMob (épđôkimốp) (Tip theo) Bc4: Xỏc nh titrng giihn. Giá trị tải trọng giới hạn R gh nhận đợc bằng cách đo trực tiếp trên đa giác lực, từ đó tính đợc : (2.14) (2.15) Khi gặp trờng hợp móng chịu tải trọng lệch tâm thì dùng bề rộng móng hữu hiệu B thay cho bề rộng toàn bộ móng B B = B - 2e vi e : độ lệch tâm của tải trọng Trng hpnn t ớnh: Nếu gặp trờng hợp nền là đất dính thì dùng nguyên lý áp lực dính tơng đơng của Caquot ( Ca-cô). Nội dung cơ bản của nguyên lý đó là thay thế lực dính nội tại trong đất nền bằng một áp lực ngoài n = c/tg ( gọi là áp lực dính) tác dụng phủ đều khắp lên mặt nền, lúc đó nền đất đợc coi là nền đất rời và dùng phơng pháp xác định tải trọng giới hạn của nền đã trìnhbàyởtrên. Trng hpnn t dớnh (tiptheo) III. Cỏc cụng thcxỏcnh SCT theo tiờu chunVit Nam (tip) 3. Mts phng phỏp xỏc nh scchuticann. 3.3 Cụng thcgii tớch trong quy phmVitNam. Để thuận tiện tính toán sức chịu tải của nền khi thiết kế, quy phạm nớc ta có giới thiệu công thức giải tích tính R gh đợc thành lập trên cơ sở đa giác lực ở ( gii) trờn. (2.16) Trong đó : N c , N q , N - hệ số tải trong giới hạn, phụ thuộc và, tra bảng . , , c - lần lợt là trọng lợng riêng, góc ma sát trong và lực dính của đất nền. q - tải trọng bên, q = h m . h m - độ sâu chôn móng. B - bề rộng móng. Trờng hợp móng chịu tải trọng lệch tâm thì dùng bề rộng hữu hiệu B thay cho B ở công thức trên. III. Cỏc cụng thcxỏcnh SCT theo tiờu chunVit Nam (tip) 3. Mts phng phỏp xỏc nh scchuticann. 3.4 Xỏc nh SCT canndavos phỏt trincavựngbindng do. a). Cỏc gi thit: 1. Móng hình băng chịu tải trọng thẳng đứng phân bố đều. 2. Đất nền đồng chất. 3. Khi đất nền chịu tải trọng vợt quá tải trọng giới hạn tuyến tính thì vùng biến dạng dẻo sẽ phát sinh trong nền bắt đầu từ hai mép móng. 4. Trạng thái ứng suất bản thân tại điểm bất kỳ trong nền tơng tự trạng thái áp lực thuỷ tĩnh, nghĩa là giá trị thành phần ứng suất bản thân theo mọi phơng đều bằng nhau ( x = y = z = z), tức là giả thiết hệ số áp lực hông o = 1. b). Xỏc nh ng bao ca vựng bindng do Nội dung nghiên cứu quan hệ giữa tải trọng và phạm vi vùng biến dạng dẻo phát sinh trong nền đợc bắt đầu từ bài toán xác định dạng đờng bao của vùng biến dạng dẻo do tải trọng ngoài gây ra (hình v). Theo lý thuyết đàn hồi, các ứng suất chính tại M do tải trọng ngoài gây ra là: (2.17) 3.4 Xỏc nh SCT canndavos phỏt trincavựngbindng do. b). Xỏc nh ng bao ca vựng bindng do(Tip theo) ứng suất tại M còn do tải trọng bên và trọng lợng bản thân đất nền gây ra (hình v), do đó các giá trị ứng suất chính 1 và 3 tại M có thể tổng hợp lại theo giả thiết 4 và trở thành: (2.18) 3.4 Xỏc nh SCT canndavos phỏt trincavựngbindng do. b). Xỏc nh ng bao ca vựng bindng do(Tip theo) Trong đó: 1 - trọng lợng riêng đất nền dới đáy móng. 2 - trọng lợng đất nền trên đáy móng. Vì điểm M nằm trên đờng bao của vùng biến dạng dẻo do đó trạng thái ứng suất tại đó thoả mãn điều kiện cân bằng giới hạn Mohr-Coulomb: (2.19) Thay (2.18) vo (2.19) v bin itacú: (2.20) Biểu thức (7.31) là phơng trình đờng bao của vùng biến dạng dẻo. Phơng trình đó biểu thị quan hệ giữa z và 2, toạ độ của điểm M nằm trên đờng bao vùng biến dạng dẻo. tỡm Zmax ta itỡmcctr ca (2.20) cos2 = sin hoặc 2 = /2 - (2.21) 3.4 Xỏc nh SCT canndavos phỏt trincavựngbindng do. b). Xỏc nh ng bao ca vựng bindng do(Tip theo) Thay (2.21) vo (2.20) ta nhn c: (2.22) c). Xỏc nh titrng giihntuyn tớnh Tải trọng giới hạn tuyến tính là tải trọng vừa đủ làm cho nền đất nén chặt mà cha làm xuất hiện vùng biến dạng dẻo (z max = 0). Vậy để xác định p 0 từ biểu thức (2.22) ta cho z max = 0 và rút ra: Bin itacú t (2.23) p o = N c .c + Nq. 2 h m (2.24) 3.4 Xỏc nh SCT canndavos phỏt trincavựngbindng do. d). Xỏc nh scchuticann Thực tế xây dựng cho thấy với đất nền bình thờng (trừ đất nền mềm yếu) tuy tải trọng công trình đã vợt quá tải trọng giới hạn tuyến tính và đã gây ra trong nền một vùng biến dạng dẻo lớn đến mức độ nào đó rồi nhng vẫn cha làm ảnh hởng đến sự ổn định của nền, công trình vẫn làm việc bình thờng. Nh vậy rõ ràng chọn tải trọng giới hạn tuyến tính làm sức chịu tải của nền là quá thiên về an toàn. Để tận dụng khả năng chịu lực của nền nên chọn trị số tải trọng lớn hơn tải trọng giới hạn tuyến tính p o làm sức chịu tải của nền. Theo kinh nghiệm thực tế, với đất nền bình thờng có cờng độ kháng cắt trung bình thì sức chịu tải của nền nên lấy bằng trị số tải trọng gây ra trong nền một vùng biến dạng dẻo lớn đến mức đạt độ sâu z max = 1/4B, B là bề rộng của móng công trình. Sức chịu tải đó ký hiệu là p 1/4 . xỏc nh p 1/4 t biuthc (2.22) cho z max = 1/4B v rỳt ra: Bin ivrỳtgntacú: 3.4 Xỏc nh SCT canndavos phỏt trincavựngbindng do. d). Xỏc nh scchuticann(tip) (2.25) t Ta cú (2.26) (Giỏ tr P1/4 cchnlmSCT cannkhụngcnchiachoFS) ∗ Trường hợp tính theo TTGH 2 ∗ Tính vớitảitrọng tiêu chuẩn(N tc ), THTT cơ bản, chỉ tiêu cơ lý đấtnềnlấygiátrị tính toán, với k đ = 1 ∗ Nội dung tính toán gồm2 bước - Sơ bộ xác định kích thước móng - Kiểm tra các điềukiệnvề biếndạng §2.3 Tính nền móng công trình không chịulực ngang thường xuyên theo TTGH về biếndạng đ tc tt k A A = I. Sơ bộ xác định kích thước móng 1- Nguyên tắc: Trong tính nền móng theo TTGH-2 thì biếndạng củanền được tính khi nềnlàmviệc trong giai đoạnbiếndạng tuyến tính, nghĩalà: p tb ≤ R tc , trong đó R tc = m p 1/4 ; R tc = m (A ¼ γ.b + B.q +D.c) Nhậnthấy2 vế củabiểuthức đềuphụ thuộc vào kích thước đáy móng (b) - Nếuchọnkíchthước đáy móng quá nhỏ thì áp suất đáy móng tăng, nền đấtcóthể phát sinh những vùng biếndạng dẻo quá lớn, làm tăng biếndạng của đấtnềnvànền đất không còn là môi trường biến dạng tuyến tính nữa. Nhưng nếuchọnkíchthướcquálớn thì sẽ tốn kém nhiều, và không tậndụng đượckhả năng làm việccủanền. -vìthế, để đảmbảocảđiềukiệnkinhtế và kỹ thuậtcầnchọnkích thước móng sao cho: * biếndạng của đấtnền không quá lớnvàcóthể áp dụng lý thuyết đàn hồi tính các đặctrưng biếndạng. * tậndụng hếtkhả năng làm việccủa đấtnền trong giai đoạnbiến dạng tuyến tính. -Như vậycần đảmbảo đ/ki ện sau: p tb =R tc (2.1) Khi tảitrọng lệch tâm cần đảmbảo thêm điềukiện p max < 1,2 R tc (2.2) → gọilàphương pháp x/đ kích thước móng theo áp lựctiêu chuẩn (R tc ) §2.3 Tính nềnmóngcôngtrìnhkhôngchịulực ngang thườngxuyêntheoTTGH về biếndạng 2-Xác định kích thước móng khi tảitrọng đúng tâm: a) Đốivới móng đơn: p = R tc (2.1) p =(2.4) F=l.b; đặt α = l/b → F= α .b 2 γ tb -trọng lượng riêng của đấtvàmóng p = + γ tb .H m (2-5) + γ tb .H m = m(A 1/4 γ b + Bq + Dc) b 3 + K 1 b 2 -K 2 = 0 (2-6) bl GN tc . + 2 .b N tc α 2 .b N tc α N tc l b H m p [...]... nghiêng của móng: ΔS = SA - SB tgθ = * Cuối cùng cần thử lại các điều kiện biến dạng (S ≤ Sgh và ΔS ≤ ΔSgh) Nếu không thoả mãn cần phải có biện pháp xử lý (thay đổi kết cấu bên trên, tăng thêm kích thước móng hoặc xử lý nền sẽ giới thiệu trong chương IV) σ zi hi γ.hm (2-20) ΔS L (2-21) trong đó: SA , SB – độ lún tại 2 điểm A và B trên cùng một móng, hoặc trên hai móng khác nhau – độ nghiêng của móng tgθ... bố ứng suất do trọng lượng bản thân đất gây ra trên trục qua tâm móng (σzđ ∼ z): Với giả thiết: sau khi đào bỏ lớp đất hố móng (giảm tải q =γ.hm), coi mặt nền không phình nở, cho nên xét về biến dạng (không đổi) thì ứng suất tại đáy hố móng cũng coi như không đổi (và bằng với trước khi đào hố móng) Như vậy, tại độ sâu đặt móng, σzđ = γ.hm (= q) - Bước 2: Tính và vẽ biểu đồ ứng suất gây lún (ứng suất... lý đất nền là giá trị tính toán Att (với kđ >1) Các hình thức mất ổn định của nền móng 1- Thí nghiệm bàn nén (2-24) SA - CTr Thường xuyên chịu lực ngang lớn (áp lực đất, áp lực nước…) - CTr Xây trên sườn dốc dễ bị trượt, lật - Tính theo TCVN 4253 – 86: tính toán nền các công trình thủy công θ tc -Theo đường kính móng tròn: tgθ d = L SA el Hệ số k1, k2 phụ thuộc vào α=l/b 2 tb A o §2.4 Tính nền móng công... công trình chịu lực ngang thường xuyên theo TTGH l -Theo trục dài của móng chữ nhật: B σx i Trường hợp tính độ nghiêng của móng chỉ do lực đặt lệch tâm gây ra có thể sử dụng các công thức lý thuyết sau đây: -Theo trục dài của móng chữ nhật: 2 tb SB §2.4 Tính nền móng công trình chịu lực ngang thường xuyên theo TTGH (tiếp) §2.4 Tính nền móng công trình chịu lực ngang thường xuyên theo TTGH (tiếp) 1- Thí... toàn, khối nền ở trạng thái CBGH Tăng một lượng Δp rất nhỏ, nền bị phá hoại trượt (ép trồi) PIIgh pIIgh S T P T P T P PIIgh+∆P b 45o-ϕ/2 §2.4 Tính nền móng công trình chịu lực ngang thường xuyên theo TTGH §2.4 Tính nền móng công trình chịu lực ngang thường xuyên theo TTGH (tiếp) 2- Các tiêu chuẩn phán đoán hình thức mất ổn định Hình thức mất ổn định ngoài tải trọng còn phụ thuộc vào, kích thước móng, tính... đ/với các loại đất khác pk –là áp lực phân giới … nc N tt ≤ mR gh kn (2.28) §2.4 Tính nền móng công trình chịu lực ngang thường xuyên theo TTGH (tiếp) III Xác định mức độ ổn định của nền móng (tiếp) §2.4 Tính nền móng công trình chịu lực ngang thường xuyên theo TTGH (tiếp) III Xác định mức độ ổn định của nền móng (tiếp) 2- Tính theo sơ đồ trượt hỗn hợp Trường hợp tải trọng tác dụng đúng tâm 1- Tính... của nền móng 1- Công trình có khả năng chỉ xảy ra trượt phẳng: III Xác định mức độ ổn định của nền móng Công thức chung để kiểm tra mức độ ổn định là : - đ/v nền là cát, sét cứng hoặc nửa cứng và thỏa mãn điều kiện: Nσ ≤ [Nσ] trong đó [Nσ] = pk bγ (2.25) Khi không có thí nghiệm Mô Hình, [Nσ] =1 đ/với cát chặt , =3 đ/với các loại đất khác pk –là áp lực phân giới … nc N tt ≤ mR gh kn (2.28) §2.4 Tính nền. .. đối với hố móng các công trình thủy lợi thường rất rộng và có nước cho nên khi đào bỏ lớp đất trong hố móng đất trong nền sẽ phình nở lên, do đó: * Khi vẽ biểu đồ phân bố ứng suất do trọng lượng bản thân gây ra, tại đáy móng σzđ = 0 và tăng dần theo chiều sâu * Khi vẽ biểu đồ phân bố ứng suất tăng thêm (ứng suất gây lún σz) phải tính với áp suất đáy móng tổng cộng (không trừ đi phần đất đào móng) * Chiều... của móng (S), chênh lệch lún (ΔS) và chuyển dịch ngang của móng (U) để so sánh với các trị số giới hạn (Sgh, ΔSgh, Ugh) - Việc tính toán cần tuân theo những qui định của Quy phạm nền các công trình thủy công (TCVN 4253-86) Trị số độ lún (S) cũng thường tính theo phương pháp cộng lún từng lớp Các bước tính lún tương tự như trong Quy phạm nền các công trình dân dụng và công nghiệp (đã nêu ở phần trên) ... pmax, kiểm tra theo điều kiện (2.2), pmax < 1,2 Rtc - Nếu thỏa mãn, bsb = b1 - Nếu không thỏa mãn: Xê dịch móng sang phía lệch tâm để giảm pmax cho đến khi thỏa mãn Tuy nhiên trong những trường hợp độ lệch tâm quá lớn, thì cần kết hợp tăng thêm chiều rộng móng mới đảm bảo điều kiện (2.2) (2-7) Đối với móng băng: p = p= N tc + G 1 b N tc b + γtb.Hm , F=1.b (2.4)‘ Tính độ lún qua các bước sau: - Theo tiêu . Nền Móng Nền Móng Chương II: Móng Nông trên nền thiên nhiên Chương II: Móng Nông trên nền thiên nhiên §2.1 Khái niệm chung 1-Đặc điểmcủa móng nông -. a.s đáy móng, do đógiảm chênh lệch lún giữacáccột. §2.2 CấutạoMóngNôngvàđiềukiện ứng dụng (tiếp) I. Móng băng (tiếp) 2) Vậtliệuvàkếtcấumóng - đ/với Móng băng