Đang tải... (xem toàn văn)
Cuốn sách đề cập đến một số giải pháp xử lý khi xây dựng công trình trên nền đất yếu, được sử dụng từ những kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học trong và ngoài nước, các tiêu chuẩn hiện hành,... trước hết nhằm mục đích sử dụng cho SV ngành XDDD CN, đồng thời có thể làm tài liệu tham khảo cho các kỹ sư, cán bộ kỹ thuật chuyên ngành xây dựng.
BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HỒ CHÍ MINH GIÁO TRÌNH XỬ LÝ NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH TRÊN NỀN ĐẤT YẾU Dành cho sinh viên ngành Xây dựng Dân dụng Cơng nghiệp Biên soạn : TS Tơ Văn Lận Năm 2010 MỤC LỤC LỜI NĨI ĐẦU CHƯƠNG NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CỦA ĐẤT YẾU 1.1 KHÁI NIỆM VỀ ĐẤT YẾU 1.1.1 Về định tính 1.1.2 Về định lượng 1.2 ĐẶC ĐIỂM CỦA MỘT SỐ LOẠI ĐẤT YẾU 1.2.1 Đất sét yếu 1.2.1.1 Hạt sét khống vật sét 1.2.1.2 Liên kết cấu trúc sức chống cắt đất sét 1.2.1.3 Các đặc điểm khác đất sét yếu 1.2.2 Đất cát yếu 10 1.2.3 Bùn, than bùn đất than bùn 10 1.2.4 Đất đắp 11 1.3 CÁC GIẢI PHÁP XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH TRÊN ĐẤT YẾU 11 1.3.1 Giải pháp kết cấu 11 1.3.2 Các biện pháp xử lý 11 1.3.3 Các giải pháp móng 11 CHƯƠNG 12 BIỆN PHÁP KẾT CẤU KHI XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH TRÊN NỀN ĐẤT YẾU 12 2.1 LỰA CHỌN SƠ ĐỒ KẾT CẤU 12 2.1.1 Loại kết cấu tuyệt đối cứng 12 2.1.2 Loại kết cấu mềm 12 2.1.3 Sơ đồ kết cấu có độ cứng giới hạn 12 2.2 BỐ TRÍ KHE LÚN 14 2.3 THIẾT KẾ GIẰNG MĨNG VÀ GIẰNG TƯỜNG 15 2.3.1 Tính tốn cốt thép giằng theo phương pháp đơn giản 16 2.3.1.1 Cơ sở tính tốn 16 2.3.1.2 Nội lực giằng 16 2.3.1.3 Tính tốn cốt thép giằng 17 2.3.2 Tính tốn cốt thép giằng theo phương pháp B.I Đalmatov 17 2.4 CẤU TẠO GỐI TỰA CỨNG 20 2.5 CHỌN LOẠI MĨNG VÀ CHIỀU SÂU CHƠN MĨNG 20 2.5.1 Chọn loại móng 20 2.5.2 Chọn chiều sâu chơn móng 20 2.5.2.1 Điều kiện địa chất cơng trình, địa chất thủy văn khu vực xây dựng 20 2.5.2.2 Anh hưởng trị số tính chất truyền tải trọng cơng trình 21 2.5.2.3 Anh hưởng đặc điểm u cầu sử dụng cơng trình 21 2.5.2.4 Anh hưởng biện pháp thi cơng móng 21 CHƯƠNG 22 CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CỐ, CẢI TẠO ĐẤT NỀN 22 3.1 ĐỆM CÁT 22 3.1.1 Phạm vi áp dụng 22 3.1.2 Tính tốn đệm cát 23 3.1.3 Thi cơng đệm cát 25 3.1.4 Trình tự thiết kế móng sử dụng đệm cát 25 3.1.4.1 Chọn độ sâu chơn móng 25 3.1.4.2 Xác định kích thước đáy móng kiểm tra điều kiện áp lực 25 3.2 CỌC CÁT 26 3.2.1 Đặc điểm phạm vi ứng dụng 26 3.2.2 Tính tốn thiết kế cọc cát 26 3.2.2.1 Hệ số rỗng gia cố cọc cát 26 3.2.2.2 Diện tích nén chặt 26 3.2.2.3 Số lượng cọc cát 27 3.2.2.4 Bố trí cọc cát 27 3.2.3 Thi cơng cọc cát 27 3.3 TRỤ ĐẤT XI MĂNG 28 3.3.1 Phạm vi áp dụng 28 3.3.2 Mơ tả cơng nghệ 28 3.3.3 Các giải pháp thiết kế 29 3.3.3.1 Ngun lý thiết kế 29 3.3.3.2 Quy trình thiết kế, thi cơng trụ đất xi măng 29 3.3.3.3 Thí nghiệm 30 3.3.3.4 Tương quan đặc tính đất xử lý 30 3.3.3.5 Phương hướng thiết kế 30 3.4 NÉN TRƯỚC BẰNG TẢI TRỌNG TĨNH 36 3.4.1 Đặc điểm phạm vi ứng dụng 36 3.4.2 Điều kiện địa chất cơng trình 36 3.4.3 Tính tốn gia tải trước 37 3.4.4 Biện pháp thi cơng 37 3.5 GIẾNG CÁT 38 3.5.1 Đặc điểm phạm vi ứng dụng 38 3.5.2 Tính tốn thiết kế giếng cát 38 3.5.2.1 Đệm cát 38 3.5.2.2 Lớp gia tải 39 3.5.2.3 Giếng cát 39 3.5.2.4 Tính biến dạng 39 3.5.3 Thi cơng giếng cát 40 3.6 GIA CỐ NỀN BẰNG BẤC THẤM 40 3.6.1 Phạm vi áp dụng 40 3.6.2 Mơ tả cơng nghệ 41 3.7 GIA CỐ NỀN BẰNG VẢI ĐỊA KỸ THUẬT 42 3.7.1 Gia cố đường 42 3.7.2 Gia cố tường chắn đất 42 CHƯƠNG 45 NGUN TẮC THIẾT KẾ MỘT SỐ LOẠI MĨNG CỌC 45 4.1 THIẾT KẾ MĨNG CỌC KHOAN NHỒI 45 4.1.1 Đặc điểm phạm vi áp dụng 45 4.1.2 Thiết kế móng cọc khoan nhồi 45 4.1.3 Thi cơng móng cọc khoan nhồi 57 4.1.4 Kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi 64 4.1.5 Các cố thường gặp cách xử lý 70 4.2 THIẾT KẾ MĨNG CỌC BERÉT 74 4.2.1 Khái niệm 74 4.2.2 Khảo sát địa chất cho thiết kế thi cơng móng cọc barét 75 4.2.3 Sức chịu tải cọc baret 76 4.2.4 Thiết kế cọc baret 76 4.2.5 Thiết kế đài cọc 77 4.2.6 Thi cơng cọc baret 79 4.3 TƯỜNG TRONG ĐẤT (TƯỜNG CỪ - TƯỜNG CỌC BẢN) 80 4.3.1 Đặc điểm, phạm vi áp dụng 80 4.3.2 Các loại tường đất 81 4.3.3 ThiÕt kÕ têng ®Êt 84 4.4 THIẾT KẾ MÓNG CỌC TRÀM 87 4.4.1 Vật liệu cọc tràm 87 4.4.2 Đặc điểm, phạm vi áp dụng 89 4.4.3 Thiết kế móng cọc tràm 90 CHƯƠNG 94 CƠNG TÁC KHẢO SÁT ĐỊA KỸ THUẬT TRONG XÂY DỰNG 94 5.1 MỤC ĐÍCH, NỘI DUNG CỦA CƠNG TÁC KHẢO SÁT ĐỊA KỸ THUẬT 94 5.1.1 Mục đích 94 5.1.2 Nội dung cơng tác khảo sát địa kỹ thuật 95 5.1.3 u cầu kỹ thuật (do người chủ trì kết cấu lập) 95 5.2 KHẢO SÁT CHO THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MĨNG CỌC 95 5.2.1 Phương án kỹ thuật khảo sát 96 5.2.2 Nội dung khảo sát 96 5.2.3 Khối lượng cơng tác khảo sát 96 5.3 KHẢO SÁT ĐỊA KỸ THUẬT CHO THIẾT KẾ NHÀ CAO TẦNG 98 5.3.1 Những quy định chung khảo sát địa kỹ thuật cho thiết kế nhà cao tầng 98 5.3.2 u cầu kỹ thuật đối cơng tác khảo sát địa kỹ thuật 99 5.3.3 Thí nghiệm phòng 105 5.3.4 Thí nghiệm trường 106 5.4 XỬ LÝ SỐ LIỆU KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT VÀ THÍ NGHIỆM 108 5.4.1 Ngun tắc chung 108 5.4.2 Xác định trị tiêu chuẩn trị tính tốn đất 108 5.4.3 u cầu số lượng thí nghiệm đặc trưng đất 110 TÀI LIỆU THAM KHẢO 112 LỜI NĨI ĐẦU Trong cơng cơng nghiệp hóa, đại hóa nước ta nay, người làm xây dựng đứng trước đòi hỏi ngày cao để nhanh chóng tiếp cận ứng dụng thành tựu cơng nghệ kỹ thuật xây dựng giới nước Với đặc điểm phổ biến hầu hết thị lớn nước xây dựng vùng có điều kiện bất lợi địa chất - thủy văn, kết hợp với khơng đồng hay tính phân tán cao theo mặt theo chiều sâu đất; mặt khác, chủ quan việc sử dụng giải pháp móng chưa khơng hợp lý ngun nhân gây cố cơng trình chi phí đầu tư xây dựng tốn năm vừa qua Cuốn sách đề cập đến số giải pháp xử lý xây dựng cơng trình đất yếu, sử dụng từ kết nghiên cứu nhà khoa học ngồi nước, tiêu chuẩn hành, trước hết nhằm mục đích sử dụng cho sinh viên ngành Xây dựng dân dụng Cơng nghiệp Trường Đại học Kiến trúc thành phố Hồ Chí Minh, đồng thời làm tài liệu tham khảo cho kỹ sư, cán kỹ thuật chun ngành xây dựng Do xuất lần đầu nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót, mong thơng cảm người đọc Hệ số t dùng để xác định số độ xác trị trung bình đặc trưng đất Số bậc tự (n-1) Rn và, (n-2) c 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 25 30 40 60 Hệ số t ứng với xác suất tin cậy 0,85 1,34 1,25 1,19 1,16 1,13 1,12 1,11 1,10 1,10 1,09 1,08 1,08 1,08 1,07 1,07 1,07 1,07 1,07 1,06 1,06 1,05 1,05 1,05 0,90 1,89 1,64 1,53 1,48 1,44 1,41 1,40 1,38 1,37 1,36 1,36 1,35 1,34 1,34 1,34 1,33 1,33 1,33 1,32 1,32 1,31 1,30 1,30 0,95 0,98 0,99 2,92 2,35 2,13 2,01 1,94 1,90 1,86 1,83 1,81 1,80 1,78 1,77 1,76 1,75 1,76 1,74 1,73 1,73 1,72 1,71 1,70 1,68 1,67 4,87 3,34 3,02 2,74 2,63 2,54 2,49 2,44 2,40 2,36 2,33 2,30 2,28 2,27 2,26 2,25 2,24 2,23 2,22 2,19 2,17 2,14 2,12 6,96 4,54 3,75 3,36 3,14 3,00 2,90 2,82 2,76 2,72 2,68 2,65 2,62 2,60 2,58 2,57 2,55 2,54 2,53 2,49 2,46 2,42 2,39 111 Tài liệu tham khảo Hồng Văn Tân, Trần Đình Ngơ, Phan Xn Trường, Phạm Xn, Nguyễn Hải; Những phương pháp xây dựng cơng trình đất yếu NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 1973 Nguyễn Văn Quảng; Nền móng nhà cao tầng NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 2003 TCXDVN 385 : 2006, Gia cố đất yếu trụ đất xi măng TCXD 45 : 1978, Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình TCXD 205 : 1998, Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế TCXDVN 326 : 2004, Cọc khoan nhồi – Tiêu chuẩn thi cơng nghiệm thu TCVN 4419-1987, Khảo sát cho xây dựng 112