Tài liệu Le Minh Tam ppt

CHƯƠNG I: THỐNG KÊ VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤTA/LÝ THUYẾT THỐNG KÊ: I/Mục đích: Khi thiết kế nền móng, người thiết kế nhận được các số liệu về các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất trong n

Trang 1

CHƯƠNG I: THỐNG KÊ VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT

A/LÝ THUYẾT THỐNG KÊ:

I/Mục đích:

Khi thiết kế nền móng, người thiết kế nhận được các số liệu về các chỉ tiêu cơ

lý của các lớp đất trong nền(chỉ tiêu riêng) Do đó để có thể thiết kế nền móng, người thiết kế phải phải thống kê số liệu từ những số liệu được cung cấp

II/Lý thuyết thống kê:

1/ Thống kê các chỉ tiêu vật lí : W, W p , W l , γw , G s :

- Bước 1 : tập hợp số liệu của một lớp đất ở tất cả các hố khoan

- Bước 2 : tính giá trị trung bình :

A=

n

Ai

- Bước 3 : loại bỏ sai số Ai nếu : A−Ai ≥nsCM Trong đó :

n :tiêu chuẩn thống kê lấy theo số lượng mẫu thí nghiệm n :

sCM: độ lệch toàn phương của giá trị trung bình sCM=

1n

)AA

.Hệ số biến động cho phép phụ thuộc đại lượng cần thống kê :

Đặc trưng của đất Hệ số biến động v Đặc trưng của đất Hệ số biến động vTỷ trọng hạt

Trọng lượng riêng

Độ ẩm tự nhiên

0.010.050.15

Giới hạn AtterbergModule biến dạngChỉ tiêu sức chống cắtCường độ nén 1 trục

0.150.300.300.40

Trang 2

Sau khi thõa mãn ⇒ Atc = Att ⇒ xác định đơn nguyên địa chất

- Bước 5 : xác định giá trị tính toán :

Att=Atc(1±ρ)

ρ=n

tα

x v , v=AtcσTrong đó: tα hệ số phụ thuộc xác suất tin cậy α đa chọn ( thiết kế cho giá trị dùng cho cường độ α= 0.95 , dùng cho biến dạng α= 0.85 ) và phụ thuộc vào

n

Chú ý :

W, Wl , Wp , Gs : chỉ cần xác định giá trị tiêu chuẩn

γw : đòi hỏi cả giá trị tiêu chuẩn lẫn tính toán

Tính ρtg ϕ và ρC : theo cách khác

B/THỐNG KÊ VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU:

I/ Bảng thống kê địa chất các hố khoan :

Độ ẩmTự

Dung trọng

Tỷ trọng

Giới hạnchảy dẻo Cắt nhanhtrực tiếp

WL WP

C(kg/cm2) ϕLớp 1 1-1 1.5-2.00 30.4 1.802 2.645 31.7 18.7 0.100 9o15’Lớp 2

1-3 3.5-4.00 34.3 1.849 2.678 43.6 20.9 0.132 11o15’1-5 5.5-6.00 33.9 1.859 2.679 44.4 21.1 0.140 11o45’

Lớp3

a

1-7 7.5-8.00 41.2 1.766 2.658 46.7 21.9 0.118 8o45’1-9 9.5-10.0 41.8 1.760 2.659 47.6 22.2 0.122 8o30’1-11 11.5-12.0 45.1 1.735 2.651 48.5 22.5 0.112 7o15’1-13 13.5-14.0 44.5 1.741 2.651 48.1 22.4 0.110 7o15’Lớp3 1-15 15.5-16.0 40.6 1.774 2.657 46.3 21.7 0.116 8

o45’1-17 17.5-18.0 39.7 1.783 2.656 45.5 21.5 0.114 9o00’Lớp 4 1-19 19.5-20.0 26.2 1.836 2.652 28.7 18.4 0.107 12o00’

Trang 3

2/ Hố khoan 2 :

STT hiệu Số Chiều sâulấy mẫu Độ ẩmTự Dung trọng trọngTỷ

Giới hạnchảy dẻo

Cắt nhanhtrực tiếp

WL WP

C(kg/cm2) ϕLớp 1 2-1 1.5-2.00 31.4 1.798 2.644 32.4 18.8 0.097 9o00’Lớp 2

2-3 3.5-4.00 36.6 1.825 2.678 44.2 21.1 0.126 10o30’2-5 5.5-6.00 35.3 1.841 2.678 44.7 21.2 0.135 11o00’

Lớp3a

2-7 7.5-8.00 41.5 1.763 2.659 47.0 22.0 0.120 8o30’2-9 9.5-10.0 44.1 1.746 2.650 47.9 22.3 0.109 7o30’2-11 11.5-12.0 43.4 1.751 2.650 47.4 22.1 0.107 7o30’2-13 13.5-14.0 41.0 1.772 2.657 46.7 21.9 0.117 8o30’Lớp3b 2-15 15.5-16.0 40.3 1.778 2.657 46.2 21.7 0.116 8o45’

1-17 17.5-18.0 41.3 1.741 2.655 45.7 21.5 0.104 7o45’Lớp 4 1-19 19.5-20.0 28.4 1.819 2.647 30.0 18.5 0.102 11o00’

Độ ẩmTự

Dung trọng

Tỷ trọng

Giới hạn chảy dẻo Cắt nhanh trực tiếp

WL WP

C(kg/cm2) ϕLớp 1 3-1 1.5-2.0 31.1 1.817 2.648 33.4 19.1 0.102 9o30’Lớp 2 3-3 3.5-4.0 36.0 1.832 2.678 43.8 21.0 0.128 10

o45’3-5 5.5-6.0 35.7 1.839 2.678 45.2 21.4 0.137 11o00’Lớp3a

3-7 7.5-8.0 41.6 1.762 2.659 47.4 22.2 0.119 8o30’3-9 9.5-10.0 42.5 1.756 2.659 48.7 22.9 0.123 8o30’3-11 11.5-12.0 43.5 1.748 2.650 47.6 22.2 0.107 7o30’3-13 13.5-14.0 41.2 1.779 2.657 46.5 21.8 0.117 8o30’Lớp3b

3-15 15.5-16.0 41.5 1.733 2.655 45.9 21.6 0.106 7o45’3-17 17.5-18.0 40.6 1.755 2.654 45.1 21.3 0.105 8o00’Lớp 4 3-19 19.5-20.0 29.2 1.824 2.648 30.6 18.6 0.102 10o45’

Trang 4

III/ Bảng thống kê các lớp :

1/ Lớp 1 ( sét pha cát lẫn ít sỏi sạn laterite nhỏ – trạng thái mềm )

-STT hiệu Số Chiều sâu trọng ướtDung Độ ẩm tự trọngTỷ Giới hạn chảy dẻo

Trang 5

2/ Lớp 2 (sét lẫn bột và ít cát – trạng thái dẻo mềm ) :

tb i

6

00000069

0 =0.000339 n=6⇒ν = 2.07

⇒σCM ν = 0.0007019 > max |Gi -Gstb|

⇒ không có giá trị Gi nào bị loại bỏ

Hệ số biến động :

1n

)GG

tb i

6782.2

1

= 0.000139

v ≤ [v]= 0.01

(GStc = GStb )

Xác định giá trị tính toán :

Tính toán nền theo biến dạng :

α = 0.85 : n-1=5 Tra bảng tα=1.16

ρ = (tα.v)/ n=(1.16x0.000139)/ 6 = 0.0000658 ⇒ GS1tt= GStb(1±ρ) = 2.6780 ÷ 2.6784

Tính toán theo khả năng chịu lực :

α = 0.95 : n-1=5 Tra bảng tα=2.01

ρ = (tα.v)/ n= (2.01x 0.0000566)/ 6= 0.0000464 ⇒ Gtt

S2= GStb(1±ρ) = 2.6781÷2.6783

- Dung trọng ướt γW :

Trang 6

Soẫth

öù

töï Soâ hieôu maêu

Chieău sađulaây maêu(m)

6

0007

0 = 0.0108 n=6 ⇒ν = 2.07

)

tb i

−

γ

−γ

0 x

8408.1

1

= 0.0064

v ≤ [v]= 0.05

Xaùc ñònh giaù trò tính toaùn :

Tính toaùn neăn theo bieân dáng :

α = 0.85 : n-1=5 Tra bạng tα=1.16

ρ = (tα.v)/ n= (1.16x0.0064)/ 6= 0.003 ⇒ γw1tt =γwtb(1±ρ) = 1.8353 ÷ 1.8463 (g/cm3)

Tính toaùn theo khạ naíng chòu löïc :

α = 0.95 : n-1=5 Tra bạng tα=2.01

ρ = (tα.v)/ n= (2.01x0.0064)/ 6= 0.0053 ⇒ γw2tt =γwtb(1±ρ)= 1.831 ÷ 1.8506 (g/cm3)

- Giôùi hán chạy WL :

Trang 7

tb L i L

6

7281.1

= 0.5367 n=6⇒ν = 2.07

⇒σCM ν = 1.1109 > max |WLtb –WL|

⇒ nhận tất cả ⇒ WLtc=WLtb

1n

)WW

tb L i L

x44.1317= 0.01327

v ≤ [v]= 0.15

α = 0.85 : n-1=5 Tra bảng tα=1.16

ρ = (tα.v)/ n= (1.16x0.01327)/ 6= 0.00628 ⇒ WL1tt=WLtb(1±ρ) =44.039 ÷ 44.595

Trang 8

Tính toaùn theo khạ naíng chòu löïc :

α = 0.95 : n-1=5 Tra bạng tα=2.01

ρ = (tα.v)/ n= (2.01x0.00628)/ 6= 0.00515 ⇒ WL2tt=WLtb(1±ρ) =44.089 ÷ 44.545

- Giôùi hán dẹo WP :

tb P i P

6

1532

0 = 0.25008 n=6⇒ν = 2.07

⇒σCM ν =0.5177 > max |WPtb –WP|

⇒ nhaôn taât cạ ⇒ WPtc=WPtb

Heô soâ bieân ñoông :

1n

)WW

tb P i P

1532

1333.21

1

= 0.00828

-Soẫ thöù töï

Soâ hieôu maêu

Chieău sađu laây maêu(m) WP WPtb-WPi (WPtb-WPi)2

Trang 9

v ≤ [v]= 0.15

α = 0.85 : n-1=5 Tra bảng tα=1.16

ρ = (tα.v)/ n= (1.16x0.00828)/ 6 = 0.00392 ⇒ WP1tt=WPtb(1±ρ) =21.051 ÷ 21.216

α = 0.95 : n-1=5 Tra bảng tα=2.01

ρ = (tα.v)/ n= (2.01x0.00828)/ 6= 0.00679 ⇒ WP2tt=WPtb(1±ρ) =20.990 ÷ 21.277

- Độ ẩm tự nhiên W :

tb i

6

3

5 = 0.94 n=6⇒ν = 2.07

Chiều sâu lấy mẫu (m) W(%) Wi - Wtb (Wi-Wtb)2

Trang 10

⇒ nhận tất cả ⇒ Wtc=Wtb

1n

)WW

tb i

3

5 x

3.35

1

= 0.027

v ≤ [v]= 0.15

α = 0.85 : n-1=5 Tra bảng tα=1.16

ρ = (tα.v)/ n= (1.16x0.027)/ 6= 0.0128 ⇒ W1tt=Wtb(1±ρ) =34.848÷ 35.752 (%)

α = 0.95 : n-1=5 Tra bảng tα=2.01

ρ = (tα.v)/ n= (2.01x0.027)/ 6= 0.0222 ⇒ W2tt=Wtb(1±ρ) =34.516÷ 36.084 (%)

b Thống kê C , ϕ :

- Loại bỏ sai số τ ứng với từng cấp tải trọng σ :

Ứng suất τ ứng với áp lực cắt σ = 0.5 kg/cm2 :

STT

Số hiệu mẫu τ τI - τtb (τI - τtb)2

Nhận xét

Trang 12

006998

α = 0.85⇒số bậc tự do n-2=16 Tra bảng tα=1.07

ρtg ϕ= tα.vtg ϕ = 1.07x0.035 = 0.0375 ⇒ tgϕtc

I=tgϕtc(1±ρ) = 0.1912 ÷ 0.2061

ρC= tα.vC = 1.07x0.059 = 0.063 ⇒ Ctc

Trang 13

α = 0.95 : n-2=16 Tra bảng tα=1.75

II=tgϕtc(1±ρ) = 0.177 ÷ 0.220

ρC= tα.vC = 1.75x0.059 = 0.103 ⇒ Ctc

Chiều sâu lấymẫu(m)

Trang 14

tb i

12

000188

0 = 0.00396 n=12⇒ν = 2.52

⇒σCM ν = 0.00997 > max |Gi -Gstb|

1n

)GG

tb i

655.2

1

= 0.00156

v ≤ [v]= 0.01

(GStc = GStb )

α = 0.85 : n-1=11 Tra bảng tα=1.09

ρ = (tα.v)/ n=(1.09x0.00156)/ 12 = 0.00049 ⇒ GS1tt= GStb(1±ρ) = 2.654 ÷ 2.656

α = 0.95 : n-1=11 Tra bảng tα=1.80

ρ = (tα.v)/ n= (1.80x 0.00156)/ 12= 0.00081 ⇒ Gtt

S2= GStb(1±ρ) = 2.653÷2.657

Trang 15

0018369

0 = 0.01237

-STT

Soá hieäu maãu

Chieàu saâu laáymaãu(m)

Trang 16

tb i

−

γ

−γ

7566.1

1

= 0.00736

v ≤ [v]= 0.05

Chiều sâu lấymẫu(m) WL Wtb -WL (Wtb -WL)2

Trang 17

σCM=

n

)WW

tb L i L

12

5291667

5 = 0.67879 n=12⇒ν = 2.52

⇒σCM ν = 1.71057 > max |WLtb –WL|

1n

)WW

tb L i L

508.47

1

=0.14923

v ≤ [v]= 0.15

α = 0.85 : n-1=11 Tra bảng tα=1.09

ρ = (tα.v)/ n= (1.09x0.14923)/ 12 = 0.04696 ⇒ WL1tt=WLtb(1±ρ) =45.277 ÷ 49.739

α = 0.95 : n-1=11 Tra bảng tα=1.80

- Giới hạn dẻo WP :

Trang 18

σCM=

n

)WW

tb P i P

12

020

1 = 0.2915 n=11⇒ν = 2.52

⇒ nhận tất cả ⇒ WPtc=WPtb

1n

)WW

tb P i P

020

1 x

20.22

1

= 0.0137

v ≤ [v]= 0.15

α = 0.85 : n-1=11 Tra bảng tα=1.09

ρ = (tα.v)/ n= (1.09 x0.0137)/ 12 = 0.0043 ⇒ WP1tt=WPtb(1±ρ) =22.1 ÷ 22.3

α = 0.95 : n-1=11 Tra bảng tα=1.80

- Độ ẩm tự nhiên W :

Trang 19

tb i

12

897

22 = 1.381 n=12⇒ν = 2.52

⇒σCM ν = 3.481 > max |Wtb –Wi|

1n

)WW

tb i

897

22 x

617.42

Chiều sâu lấymẫu(m) W(%) Wi - Wtb (Wi-Wtb)2

Trang 20

v ≤ [v]= 0.15

α = 0.85 : n-1=11 Tra bảng tα=1.09

ρ = (tα.v)/ n= (1.09x0.034)/ 12 = 0.011 ⇒ W1tt=Wtb(1±ρ) =42.15÷ 43.085 (%)

α = 0.95 : n-1=11 Tra bảng tα=1.80

ρ = (tα.v)/ n= (1.80x0.034)/ 12= 0.0176 ⇒ W2tt=Wtb(1±ρ) =41.87÷ 43.37 (%)

b Thống kê C , ϕ :

- Loại bỏ sai số τ ứng với từng cấp tải trọng σ :

Ứng suất τ ứng với áp lực cắt σ = 0.3 kg/cm2 :

-STT

Số hiệu mẫu τ τI - τtb (τI - τtb)2 Nhận

Trang 22

-Bảng thống kê C , ϕ :

Trang 24

011095

005836

0

=0.051 < 0.3

I=tgϕtc(1±ρ) = 0.1306 ÷ 0.1539

ρC= tα.vC = 1.05x0.051 = 0.054 ⇒ Ctc

I= Ctc(1±ρ)= 0.109 ÷ 0.121(kg/cm2) Tính toán theo khả năng chịu lực :

α = 0.95 : n-2=34 Tra bảng tα=1.69

II=tgϕtc(1±ρ) = 0.124÷ 0.162

ρC= tα.vC = 1.69x0.051 = 0.862 ⇒ Ctc

Chiều sâu lấymẫu

(m)

Tỷ trọng

Trang 25

tb i

6

0000073

0 =0.00110 n=6⇒ν = 2.07

⇒σCM ν = 0.0023 > max |Gi -Gstb|

1n

)GG

tb i

6556.2

1

= 0.00046

v ≤ [v]= 0.01

(GStc = GStb )

Trang 26

0021613

0 = 0.01898 n=6 ⇒ν = 2.07

)

tb i

−

γ

−γ

7607.1

1

= 0.01181

v ≤ [v]= 0.05

Xaùc ñònh giaù trò tính toaùn :

Tính toaùn neăn theo bieân dáng :

-Soẫ thöù

töï

Soâ hieôu maêu Chieău sađu laâymaêu(m)

Trang 27

- Giới hạn chảy WL :

tb L i L

6

0083333

1

= 0.40995 n=6⇒ν = 2.07

⇒σCM ν = 0.84859 > max |WLtb –WL|

1n

)WW

tb L i L

1

x45.78331 = 0.00981

v ≤ [v]= 0.15

α = 0.85 : n-1=5 Tra bảng tα=1.16

Trang 28

α = 0.95 : n-1=5 Tra bảng tα=2.01

- Giới hạn dẻo WP :

tb P i P

6

1150

0 = 0.1384 n=6⇒ν = 2.07

⇒ nhận tất cả ⇒ WPtc=WPtb

1n

)WW

tb P i P

1150

55.21

Chiều sâu lấy mẫu

Trang 29

v ≤ [v]= 0.15

α = 0.85 : n-1=5 Tra bảng tα=1.16

α = 0.95 : n-1=5 Tra bảng tα=2.01

Trang 30

σCM=

n

)WW

tb i

6

1733.2

= 0.602 n=6⇒ν = 2.07

⇒σCM ν = 1.246 > max |Wtb –Wi|

1n

)WW

tb i

667.40

α = 0.85 : n-1=5 Tra bảng tα=1.16

ρ = (tα.v)/ n= (1.16x0.016)/ 6= 0.0076 ⇒ W1tt=Wtb(1±ρ) =40.359÷ 40.975 (%)

α = 0.95 : n-1=5 Tra bảng tα=2.01

ρ = (tα.v)/ n= (2.01x0.016)/ 6= 0.013 ⇒ W2tt=Wtb(1±ρ) =40.133÷ 41.200 (%)

Trang 31

Ứng suất τ ứng với áp lực cắt σ = 0.5 kg/cm2

STT

Số hiệu mẫu τ τI - τtb (τI - τtb)2

Nhận xét

Trang 32

015145.

Trang 33

I=tgϕtc(1±ρ) = 0.130 ÷ 0.163

ρC= tα.vC = 1.07x0.072 = 0.077 ⇒ Ctc

I= Ctc(1±ρ)= 0.1017 ÷ 0.1195 (kg/cm2) Tính toán theo khả năng chịu lực :

α = 0.95 : n-2=16 Tra bảng tα=1.75

II=tgϕtc(1±ρ) = 0.120 ÷ 0.173

ρC= tα.vC = 1.75x0.072 = 0.126 ⇒ Ctc

II= Ctc(1±ρ)= 0.096 ÷ 0.124 (kg/cm2)

4/ Lớp 4 ( sét pha cát - trạng thái mềm ) :

a Thống kê W , WL , WP , GS , γW :

b Thống kê C , ϕ :

STT Số hiệu mẫu Ứng suất Aùp lực

-STT hiệu Số

mẫu

Chiều sâulấy mẫu

Dung trọng ướt

γW

(kg/cm3)

Độ ẩm tự nhiên W (%)

Trang 34

- Xem nền là đồng nhất , chỉ gồm một lớp đất [lớp tốt nhất (2) trong hộ sơ ]

- Trong hồ sơ địa chất bỏ qua mực nước ngầm

- Sử dụng bêtông mac 300 , thép

-Số liệu địa chất lớp 2 :

γw= 1.841 kg/cm2

C = 0.128 kg/cm2

ϕ = 11.24ο

II/ Các bước tính toán :

1/ Chọn chiều sâu đặt móng D f :

Chọn chiều sâu đặt móng Df = 1.5 m

2/ Xác định kích thước móng , tiết diện cột và tính lún :

a Xác định kích thước móng

- Chiều dài móng L :

Chọn a = 1 m :

⇒ L = ∑ li + 2a = ( 2.5 + 4 + 4 + 2.5 ) +2 = 15 m

- Chọn bề rộng móng b :

Thõa mãn các điều kiện sau ( điều kiện ổn định nền ) :

Trang 35

Ptc

max ≤ 1.2 Rtc (1) Ptc

min ≥ 0 (2) Ptc

tb ≤ Rtc

(3) Dùng (1) chọn b , ta có :

tc

2 1

k

xmm

x( A.b.γ + B.Df.γtb + D.C ) (4) Trong đó :

+ [ 61x(-6.5)+56.5x(-4)+ 61x4+61x6.5 ]

+ ( 7.3+14.9+14.2+12.8+14.6 )x1 = 120 T.m

(chọn h = 1m , li lấy giá trị đại số )

m1 , m2 : hệ số điều kiện làm việc ( m1=1.1 , m2= 1)

k : hệ số độ tin cậy ( lấy k = 1)

ϕ = 11.24ο nội suy từ bảng ⇒ A= 0.2154

B= 1.862

D= 4.3246

C = 0.128 kg/cm2 = 1.28 T/m2

γ = dung trọng tự nhiên của đất từ đáy móng trở xuống (1.841T/m3)

γtb : trọng lượng trung bình của đất và bêtông từ mặt đáy móng trở lên

b Chọn tiết diện cột :

Để xác định tiết diện cột ta chọn cột chịu tác dụng của lực dọc lớn nhất để tính toán Ntt

1 × = 1.2x

130

70000 = 646.15 cm2

Chọn kích thước cột 30cm× 30cm

c Kiểm tra lún :

Kiểm tra độ biến dạng của nền thông qua độ lún tại tâm móng

e1

ee

×+

Tiêu đề	Tài liệu Le Minh Tam ppt
Tác giả	Le Đình Tam
Người hướng dẫn	GVHD: Lê Trọng
Trường học	Trường Đại Học
Chuyên ngành	Kỹ thuật xây dựng
Thể loại	Bài tiểu luận
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	55
Dung lượng	1,48 MB