Hớng dẫn đồ án nền móng A - Móng nông trên nền tự nhiên. I. s liu I.1. Tài liệu công trình: - Ti trng tiờu chun di chõn cỏc ct, tng (ghi trờn mt bng): N tc 0 = N tt 0 /n; M tc 0 = M tt 0 /n; Q tc 0 = Q tt 0 /n (n l h s vt ti gn ỳng cú th ly chung n = 1,1 1,2 õy chn n = 1,15). C1 : N tc 0 = 80 T ; M tc 0 =2,3 Tm ; Q tc 0 = 3,4 T T2 : N tc 0 = 32 T/m ; M tc 0 = 2,1 Tm/m ; Q tc 0 = 3,4 T/m I.2. Tài liệu địa chất công trình: - Phng phỏp kho sỏt: Khoan ly mu thớ nghim trong phũng, kt hp xuyờn tnh (CPT) v xuyờn tiờu chun (SPT). - Khu vc xõy dng, nn t gm 3 lp cú chiu dy hu nh khụng i. Lp 1 : s hiu 45 dy a = 2,8 m Lp 2 : s hiu 69 dy b = 4,3 m Lp 3 : s hiu 83 rt dy Mc nc ngm sõu 1,5 m. Lp 1: S hiu 45 cú cỏc ch tiờu c lý nh sau: W % W nh % W d % T/m 3 độ c Kg/c m 2 Kết quả TN nén ép e ứng với P(Kpa) q c (MPa) N 50 100 150 200 40,2 42,5 23 1.75 2.68 6,25 0 0,12 0,999 0,96 0,93 0,907 0,22 2 T ú cú: - H s rng t nhiờn: e 0 = )1(. W n + - 1 = 2,68.1.(1 0,402) 1,75 + - 1 = 1,15 - 2 - Hớng dẫn đồ án nền móng - Kt qu nộn khụng n ngang - eodometer: h s nộn lỳn trong khong ỏp lc 100 - 200 Kpa: a 1-2 = 100200 200100 pp ee = 0,999 0,96 200 100 = 0,039 .10 -2 KPa 1 - Chỉ số dẻo A = 42,5% 23% = 19,5 % >17% đất thuộc loại sét - Độ sệt B = A WW d = 40,2 23 19,5 = 0,88 trạng thái dẻo Cựng vi cỏc c trng khỏng xuyờn tnh q c = 0,22 MPa = 22 T/m 2 v c trng xuyờn tiờu chun N = 2 cho bit lp t thuc loi mm yu. Mụ un nộn ộp(cú ý ngha l mụdun bin dng trong thớ nghim khụng n ngang): E 0s = . q c = 6,5.22 = 143 T/m 2 Lớp 2: Số hiệu 69 có các chỉ tiêu cơ lý nh sau: W % W nh % W d % T/m 3 độ c kg/cm 2 Kết quả TN nén ép e ứng với P(Kpa) q c (MP a) N 100 200 300 400 29,6 51,2 21,2 1.85 2,72 12,67 0 0,2 0,88 0,85 0,824 0,801 2 9 Từ đó ta có: Hệ số rỗng tự nhiên: e 0 = )(. W n + 1 -1 = 2,72.1.(1 0,296) 1,85 + - 1 = 0,91 - Hệ số nén lún trong khoảng áp lực 100 200 Kpa: a 1-2 = 0,88 0,85 200 100 = 0,03 .10 -2 KPa 1 - Chỉ số dẻo A = 51,2 21,2 = 30 % t l t sột - Độ sệt B = A WW d = 29,6- 21,2 7,8 0,28>0,25 trng thỏi do q c = 2MPa = 200 T/m 2 E 0s = .q c = 6,5. 200 = 1300 T/m 2 (ly = 6-8 ng vi sột). - 3 - Hớng dẫn đồ án nền móng Cựng vi kt qu thớ nghim xuyờn tnh v ch s SPT N = 9 t thuc loi trung bỡnh Lớp 3: Số hiệu 83 có các chỉ tiêu cơ lý nh sau: W % W nh % W d % T/m 3 độ c kg/cm 2 Kết quả TN nén ép e ứng với P(Kpa) q c (MP a) N 100 200 300 400 32 54,4 26,6 1.94 2,73 15,83 0 0,36 0,801 0,767 0,756 0,748 3,86 18 Từ đó ta có: Hệ số rỗng tự nhiên: e 0 = )(. W n + 1 -1 = 2,73.1.(1 0,32) 1,94 + - 1 = 0,86 - Hệ số nén lún trong khoảng áp lực 100 200 Kpa: a 1-2 = 0,801 0,767 200 100 = 0,034 .10 -2 KPa 1 - Chỉ số dẻo A = 54,4 26,6 = 27,8 % t l t sột - Độ sệt B = A WW d = 32- 26,6 27,8 0,19<0,25 trng thỏi do q c = 3,86MPa =386 T/m 2 E 0s = .q c = 6,5. 386 = 2509 T/m 2 (ly = 6-8 ng vi sột). Cựng vi kt qu thớ nghim xuyờn tnh v ch s SPT N = 18 t thuc cú tớnh cht xõy dng tt Kt qu tr a cht nh sau: - 4 - Híng dÉn ®å ¸n nÒn mãng - 5 - Hớng dẫn đồ án nền móng Nhn xột: Lp t trờn khỏ yu, dy 2,8 m. Lp t 2, 3 cú xu hng tt lờn, cú kh nng lm nn cụng trỡnh. I.3. Tiêu chuẩn xây dựng. - lỳn cho phộp S gh = 8 cm. Chờnh lỳn tng i cho phộp gh L S = 0,2 % - Phng phỏp tớnh toỏn õy l phng phỏp h s an ton duy nht, ly F s = 2 -3 (i vi nn t cỏt khụng ly c mu nguyờn dng thỡ nờn ly F s =3, cũn i vi t dớnh nờn ly F s = 2). II. Phơng án nền, móng. - Ti trng cụng trỡnh khụng ln. - Lp t trờn cựng khỏ yu v dy 2,8 m ng thi nc ngm sõu 1,5 m. õy chn gii phỏp m cỏt gia c nn (búc b lp t 1 thay th bng cỏt trung sch, ri tng lp, m, lu cht n cht yờu cu, b dy m khong 1,2 ữ 1,5 m). - Múng BTCT dng n di ct, bng BTCT di tng BTCT. - Cỏc tng chốn, bao che cú th dựng múng gch hay dm ging . Cỏc khi nh cú ti chờnh lch c tỏch ra bi khe lỳn. Vật liệu móng, giằng, đệm cát. - Bờ tụng 250 # R n = 1100 T/m 2 , R k = 88 T/m 2 . - Thộp chu lc : AII R a = 28000 T/m 2 - Lp lút : bờ tụng nghốo, mỏc 100, dy 10 cm - Lp bo v ct thộp ỏy múng dy 3 cm. - Chn vt liu lm m cỏt : Chn loi cỏt vng, ht trung, sch (hm lng SiO 2 > 70%, Mica < 0,15% ), m tng lp n cht va e = 0,6 ữ 0,7 (q c khong 800 ữ 1500 T/m 2 ). Ghi chỳ: Sau khi thi cụng m cn tin hnh thớ nghim xỏc nh li cht ca m Bớc 1: Chọn kích thớc của móng. - Chọn chiều sâu chôn móng h m : Tớnh t mt t ti ỏy múng (khụng k lp bờ tụng lút ). õy chn h m =1 m. - Chọn kích thớc đáy móng, chiều cao móng. - Ký hiu múng n di ct C1 l M1, múng bng di tng T2 l M2 - Chn kớch thc múng M1 : b x l x h = 1,6 x 1,8 x 0,5 (m) M2 : b x h = 1x 0,3 (m). Bớc 2: Chọn đệm cát - 6 - Hớng dẫn đồ án nền móng Đặc trng đệm cát : + Gúc m m = 30 0 - 45 0 , chn = 30 0 v gúc m = 45 0 + Chiu cao m cỏt h = 1,5 m (b ht lp 1 - xem hỡnh ). + Tớnh cht c hc ca m cỏt: chn = 1,88 T/m 3 , e = 0,67, q c = 800 T/m 2 , cú 30 0 ( õy chn = 33 0 ). E 0 =. q c = 2. 800 = 1600 T/m 2 (chn =2 i vi cỏt va cht va). Bớc 3: Xác định áp lực của công trình xuống nền - Gi thit múng cng, b qua nh hng ca múng bờn cnh (vỡ bc ct > 2b d kin) v b qua Q 0 (vỡ Q 0 nh v h m sõu ). - p lc tiờu chun tip xỳc di ỏy múng: p tc mtb tc 0 h. F N + = 80 2.1 1,6.1,8 + 29,78 T/m 2 p tc max = p tc + W M tc 0 = 29,78+ 2 2,3.6 1,6.1,8 32,44 T/m 2 p tc min = p tc - W M tc 0 = 29,78 - 2 2,3.6 1,6.1,8 27,12 T/m 2 - p lc gõy lỳn p gl : p gl m hp ' = 29,78 1,8.1 = 27,98 T/m 2 - p lc tớnh toỏn tt p mtb tt 0 h. F N + = 92 2.1 1,6.1,8 + = 33,94 T/m 2 p tt max = tt p + W M tt 0 = 33,94 + 2 2,65.6 1,6.1,8 41,53 T/m 2 p tt min = tt p - W M tt 0 = 33,94 - 2 2,65.6 1,6.1,8 26,36 T/m 2 Bớc 4: Kiểm tra sự làm việc đồng thời 4.1 Kiểm tra sức chịu tải của nền. Tại đáy móng: - 7 - No Mo P min P max Híng dÉn ®å ¸n nÒn mãng Điều kiện kiểm tra: p ≤ R đ và p max ≤ 1,2R đ Trong đó p đã tính trong bước 3 và sức chịu tải của nền tính gần đúng theo công thức Terzaghi: P gh = CNnqNnbNn ccqq 5,0 ++ γ γγ γ N , q N , c N : HÖ sè phô thuéc gãc ma s¸t trong ϕ - Víi ϕ ®Öm c¸t = 33 0 → N  =34,8 ; N q = 26,1 ; N c = 38,7 n γ = 1 – 0,2. l b = 1 - 0,2. 1,6 1,8 = 0,82 ; n q =1; n c = 1 + 0,3. l b =1 + 0,2. 1,6 1,8 = 1,18 - Các hệ số m i , i i =1. [ ] 2 88,18 35,27 / (2 3) 2,5 gh S P p T m F = = = = − ta có: R đ = 35,27 T/m 2 Vậy p < R đ p max < 1,2.R đ → Đệm cát đủ sức chịu tải.  T¹i ®¸y líp ®Öm c¸t: Nếu lớp đất dưới đáy đệm yếu hơn lớp đệm cát thì cần phải kiểm tra cường độ đất nền tại đáy đệm (bề mặt lớp đất yếu hơn). Khi đó ta thay móng bằng khối móng quy ước. - Xác định kích thước khối móng quy ước: b qu = b +2.h đ .tgϕ = 1,6 + 2.1,5.tg30 0 ≈ 3,33 m l qu = l +2.h đ .tgϕ = 1,8+ 2.1,5.tg30 0 ≈ 3,53 m - Xác định ứng suất dưới đáy đệm cát và kiểm tra áp lực lên lớp đất 2 : σ bt hdhmz += + σ hdhmz += ≤ R ®2 + σ bt hdhz += = γ’.h m + γ đ h đ = 1,8.1 + 1,88. 1,8= 5,184 T/m 2 . + σ hdhmz += = k 0 .( p - γ’. h m ). - 8 - Hớng dẫn đồ án nền móng Mặt khác: l/b = 1,8/1,6 = 1,125 ; z/b = h đ / b = 1,8/1,6 = 1,125 Tra bảng, nội suy ta đợc k 0 = 0,35 hdhmz += = 0,35. (29,78 - 1,8.1) = 9,793 T/m 2 . - Xác định cờng độ đất nền của lớp đất ở đáy đệm cát ( lớp 2): Sc chu ti ca lp t di ỏy m cỏt c xỏc nh theo cụng thc Terzaghi cho múng quy c: l q x b q x h mq = 3,33 x 3,53 x 2,8m ( h mq = h m + h đ ): P gh = CNnqNnbNn ccqq 5,0 ++ N , q N , c N : Hệ số phụ thuộc góc ma sát trong Trong ú: Với = 16 0 N =2,72 ; N q = 4,33 ; N c = 11,6 q l ph ti ti mc ỏy múng. q = 1 . h 1 + m . h m = 1,88. 1 + 1,8. 1,8 = 5,12T/m 2 n = 1 0,2. qu qu l b = 1 - 0,2. 3,33 3,53 = 0,811 ; n q =1; n c = 1 + 0,2. qu qu l b =1 + 0,2. 3,33 3,53 = 1,189 R đ2 = 0,5.2,72.0,811.1,88.3,33 (4,33 1).5,12 11,6.1,189.2,8 5,12 3 + + + = 25,98 T/m 2 Thấy: hqz= + bt hqz = = 5,184 + 9,739 14,923< R đ2 = 25,98(T/m 2 ) Nh vy nn t lp 2 chu lc v kớch thc chn nh trờn l hp lý. 4.2 Kiểm tra độ biến dạng của nền đất : - Chia nn t di ỏy múng thnh cỏc lp phõn t cú chiu dy hi <= b/4. õy chn h i =0.3m Bng tớnh lỳn cho lp t 1 l i m z i M bt T/m 2 bt T/m 2 k 0 gl T/m 2 gl T/m 2 E 0 T/m 2 s i cm 0.3 0 1.8 - 1.0000 0 27.980 - - - 0.3 0.3 2.34 2.07 0.9700 0 27.141 27.560 1600 0.414 0.3 0.6 2.88 2.61 0.8900 0 24.902 26.021 1600 0.391 0.3 0.9 3.42 3.15 0.7862 5 21.999 23.451 1600 0.352 0.3 1.2 3.96 3.69 0.6850 0 19.166 20.583 1600 0.309 0.3 1.5 4.5 4.23 0.5837 5 16.333 17.750 1600 0.266 0.3 1.8 5.04 4.77 0.5125 0 14.340 15.337 1600 0.23 - 9 - Híng dÉn ®å ¸n nÒn mãng Tổng độ lún của lớp 1 là s=1,962cm - Đối với lớp 2 xem như không thấm, dùng kết quả cuả thí nghiệm nén eodometer, xác định các giá trị e 1i , e 2i tương ứng với các giá trị p 1i và p 2i và kết quả tính lún từng lớp như sau: B¶ng kÕt qu¶ tÝnh lón cho líp ®Êt 2 l i m z i m γ T/m 3 σ bt T/m 2 P 1i T/m 2 k 0 σ gl T/m 2 gl σ T/m 2 P 2i T/m 2 e 1i e 2i s i cm Tra trªn ®ưêng cong e-p 0.3 1.8 1,85 5.04 - 0.35 14.340 - 0 - - - 0.3 2.1 5.255 4.98 0.28 9.76 8.782 8 13.76 0.909 0.906 0.04 0.3 2.4 5.81 5.53 0.21 5.852 6.829 12.36 0.908 0.906 0.03 0.3 2.7 6.365 6.09 0.178 4.963 5.407 4 11.49 0.908 0.907 0.03 0.3 3 6.92 6.64 0.146 4.073 4.518 1 11.16 0.908 0.907 0.02 0.3 3.3 7.475 7.2 0.121 3.372 3.722 7 10.92 0.908 0.907 0.02 0.3 3.6 8.03 7.75 0.109 3.046 3.209 2 10.96 0.908 0.907 0.02 0.3 3.9 8.585 8.31 0.098 2.721 2.883 5 11.19 0.908 0.907 0.01 0.3 4.2 9.14 8.86 0.086 2.395 2.557 9 11.42 0.907 0.907 0.01 0.3 4.5 9.695 9.42 0.074 2.069 2.232 2 11.65 0.907 0.907 0.01 0.3 5.4 10.25 9.97 0.063 1.744 1.906 6 11.88 0.907 0.906 0.01 0.3 5.7 10.805 10.5 0.058 1.612 1.678 12.21 0.907 0.906 0.01 0.3 6.0 11.36 11.1 0.053 1.481 1.546 6 12.63 0.907 0.906 0.01 (P 1i ; P 2i ; e 1i ;e 2i tính cho các điểm ở giữa lớp thứ i) Độ lún lớp 2: S 2 = 0,23 cm Tổng độ lún S = S 1 + S 2 = 1,962 + 0,23 = 2,192cm Kết luận: Tổng độ lún S = 2,192 cm < Sgh = 8 cm → vậy móng thoả mãn điều kiện độ lún tuyệt đối. Bíc 5: TÝnh to¸n ®é bÒn b¶n th©n mãng 5.1 KiÓm tra chiÒu cao mãng - 10 - Híng dÉn ®å ¸n nÒn mãng - Cột đâm thủng móng theo hình tháp nghiêng về các phía góc 45 0 , gần đúng coi cột đâm thủng móng theo một mặt xiên góc 45 0 về phía p 0max . Điều kiện chống đâm thủng không kể ảnh hưởng của thép ngang và không có cốt xiên, đai: P ®t ≤ P cđt - Chọn chiều dày lớp bảo vệ a = 3cm vậy ta có: h 0 = h - a = 0,5– 0,03 = 0,47 m Ta có: b c + 2.h 0 = 0,3 + 2.0,47 =1,34 m < b = 1,8 m vậy b tb = b c + h 0 = 0,77 m - Tính P đt ( hợp lực phản lực của đất trong phạm vi gạch chéo): P ®t = dt o p .l dt .b = bl pp dt t tt 2 0max + l đt = 0 2 h al c − − = 1,8 0,5 0,52 2 − − = 0,18 m p 0ng = p tt min + (p tt max - p tt min ). l ll ng )( − = 26,36 + (41,53 -26,36). 1,8 0,18 1,8 − = 40,01 T/m 2 → P đt = 41,53 40,01 .0,18.1,6 2 + = 11,74 T - P cđt = 0,75.R k .h 0 .b tb = 0,75.88.0,52.0,77 = 23,89 T - 11 - [...]... 2 Nền đất: Cao trình mặt đất tự nhiên : +0.00m Bề dày lớp đất phủ móng khoảng 0.3 ữ 1m Lớp đất số hiệu chiều dày(m) 1 2 3 4 II.Yêu cầu : - Xác định tổ hợp tải trọng cơ bản tác dụng lên móng: N0, M0, Q0 - Phân loại đất, trạng thái đất - Đề xuất hai phơng án móng cọc đài thấp và thiết kế một phơng án - Bản vẽ có kích thớc 297x840 ( đóng cùng vào thuyết minh ), trên đó thể hiện: Cao trình cơ bản của móng. .. Hớng dẫn đồ án nền móng p0ng = pttmin + (pttmax - pttmin) = 13,46+(49,88-13,46) Mlng = (l l ng ) l 1, 2 0, 49 = 35T/m2 1, 2 49,88 + 35 0.492 1 =5,392 T.m 2 2 + Ct thộp yờu cu: Fa = l M ng 0,9.Ra h0 = 5,392 = 6,69 cm2 0,9.28000.0,32 Chn 1010 a 100 (Fa = 7,85 cm2) - Tớnh ct thộp theo phng dc: Chn theo cu to vi =0.2% chn 1010 a 130 (Fa = 7,85 cm2) - 19 - Hớng dẫn đồ án nền móng Phần II - móng cọc đài... m cỏt, chiu dy lp cỏt m ph thuc vo mỏy thi cụng Phần II tính toán móng băng Vật liệu móng, giằng - Chn bờ tụng 250# Rn = 1100 T/m2, Rk =88 T/m2 - Thộp chu lc: AII Ra =28000 T/m2 - Lp lút: bờ tụng nghốo, mỏc thp 100# , dy 10cm - Lp bo v ct thộp ỏy múng dy 3cm.(thng chn 3 5 cm) Bớc 2: Chọn kích thớc của móng - Chọn chiều sâu chôn móng hm - Tớnh t mt t ti ỏy múng (khụng k lp BT lút).chọn hm =0,5... Bớc 5: Tính toán độ bền bản thân móng 5.1 Kiểm tra chiều cao móng - Ct õm thng múng theo hỡnh thỏp nghiờng v cỏc phớa gúc 45 0, gn ỳng coi ct õm thng múng theo mt mt xiờn gúc 45 0 v phớa p0max iu kin chng õm thng khụng k nh hng ca thộp ngang v khụng cú ct xiờn, ai: Pđt Pct - Chn chiu dy lp bo v a = 3cm vy ta cú: h0 = h - a = 0,35 0,03 = 0,32 m - 17 - Hớng dẫn đồ án nền móng vy btb = 1 - Tớnh Pt ( hp... cc b trớ nh hỡnh v (m bo khong cỏch cỏc cc 3d - 6d) - T vic kớch b trớ cc nh trờn thc i: - 28 - Hớng dẫn đồ án nền móng B x L = 1,8 x 2,7 m - Chn h = 0,8m h0 0,8 - 0,1 = 0,7 m(cơ sở để chọn bề dày của đài cọc ?) Bớc 4: Tính toán kiểm tra sự làm việc đồng thời của công trình, móng cọc và nền 4.1 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc - Theo cỏc gi thit gn ỳng coi cc ch chu ti dc trc v cc ch chu nộn hoc... = 1,19 3,856 0,5.1, 6.0,81.1,88.3, 656 + (3,16 1).5, 26 + 9, 63.1,19.2,8 + 5, 26 = 23,95 T/m2 2 - 15 - Hớng dẫn đồ án nền móng bt Thấy: z= hq + z = hq = 5,184 + 3,4 8,584< Rđ2 = 23,95(T/m2) Nh vy nn t lp 2 chu lc v kớch thc chn nh trờn l hp lý 4.2 Kiểm tra độ biến dạng của nền đất : - Chia nn t di ỏy múng thnh cỏc lp phõn t cú chiu dy hi 0 cỏc cc u chu nộn Kim tra: P = Pmax + qc [P] trng lng tớnh toỏn ca cc qc = 2,5.a2 lc.n (n = 1,1 - h s vt ti) qc = 2,5.0,0625.12.1,1 2 T Pnộn = Pmax+ qc = 23,64 + 2 25,64 T < [P] = 28,7 T Vy tt c cỏc cc u kh nng chu ti v b trớ nh trờn l hp lý 4.2 Kiểm tra cờng độ đất nền tại mũi cọc Gi thit coi múng cc l múng khi quy c... b..p gl vi Lm/Bm = 6,66/5,76 = 1,15 1,08 S= E0 S= 1 0,25 2 1500 5,76.1,08.1,94 0,76 cm (tại sao không tính lún bằng phơng pháp cộng lún ?) Bớc 5: Tính toán kiểm tra độ bền bản thân móng cọc - 31 - Hớng dẫn đồ án nền móng 5.1 Tính toán độ bền bản thân cọc - Khi vn chuyn cc: ti trng phõn b q = F.n Trong ú: n l h s ng, n = 1,5 q = 2,5.0,25.0,25.1,5 = 0,234 T/m Chn a sao cho M+1 M-1 a = 0,207.lc . Hớng dẫn đồ án nền móng A - Móng nông trên nền tự nhiên. I. s liu I.1. Tài liệu công trình: - Ti trng tiờu chun di chõn cỏc ct,. kN. 2. Nền đất: Cao trình mặt đất tự nhiên : +0.00m. Bề dày lớp đất phủ móng khoảng 0.3 ữ 1m. Lớp đất số hiệu chiều dày(m) 1 2 3 4 II.Yêu cầu : - Xác định tổ hợp tải trọng cơ bản tác dụng lên móng: . cát thì cần phải kiểm tra cường độ đất nền tại đáy đệm (bề mặt lớp đất yếu hơn). Khi đó ta thay móng bằng khối móng quy ước. - Xác định kích thước khối móng quy ước: b qu = b +2.h đ .tgϕ =