Xem cột xi măng đất như cột đơn chịu lực- Tính toán thiết kê như móng cọc.. Tính sức chịu tải thì theo móng cọc, tính biến dạng thì theo nền tương đương.. Ngoài ra còn có đề xuất cách
Trang 1LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN
Hiện nay có 3 quan điểm:
1 Xem cột xi măng đất và nền đất thiên nhiên chưa gia cô cùng làm việc đồng thời - Nền tương đương
2 Xem cột xi măng đất như cột đơn chịu lực- Tính toán thiết kê như móng cọc
3 Tính sức chịu tải thì theo móng cọc,
tính biến dạng thì theo nền tương
đương
- Sở dĩ các quan điểm trên chưa thống nhất bởi vì bản
thân vấn đề phức tạp, những nghiên cứu về lý thuyết
và thực nghiệm còn hạn chê Ngoài ra còn có đề xuất cách tính toán như sau:
+ Tính sức chịu tải của một cọc như cọc cứng
+ Tính số cọc cần thiết (Căn cứ lực tác dụng, khả năng chịu tải của đất giữa các cột)
+ Tùy thuộc tỷ lệ diện tích thay thế giữa cột và đất đề tính toán tiếp:
- Nếu tỷ lệ này >20% thi coi khối đất+Cọc là một khối và tính tóan như một khối móng quy ước
- Ngược lại thì tính tóan như móng cọc.
Trang 2CÔNG THỨC THIẾT KẾ THEO QUAN ĐIỂM NỀN TƯƠNG ĐƯƠNG
Cọc xi măng đất và đất nền chung quanh (chưa gia cố) được xem
như là 1 loại nên tương đương đông nhất với các tính chât cơ lý C,„ Ø,z; qu,z, E,z được tăng lên
Ø;z= 8Ø, +(1-) Øn : góc nội ma sát tương đương
Cig= aC, +(1-a)C, — : Lực dính tương đương
§u,;= aSu,„ +(1-a)'Su, : Lực kháng cắt không thoát nước tương đương
E,g= aE, +(1-a)E, : Mô đun đàn hồi tương đương
Trong đó a là tỉ lệ diện tích của cọc xi măng đất chiếm chỗ trên đất nên: ne A
4,
A, là diện tích của đất nền thay thế bởi cọc XMĐ, A, là diện tích của
đât nên cân gia cô
KIỂM TRA 2 TIÊU CHUẨN
FE Kiém tra bền : theo sức chịu tải của nền tương đương Pie =
— P,, swe chịu tải giới hạn của khối đất nền tương đương s
—_F, hệ số an toàn, tùy thuộc vào quy mô, tính chất của công trình
Kiểm tra biến dạng của công trình: theo độ lún của công trình
Độ lún của nền gồm 2 thành phan: Ififfii "FT 6.9
Lun trong khối đất được gia cố S1
Lún trong lớp đất phía dưới khối
nền tương đương S2
Kiểm tra: > c< IS |
>S; : độ lún tổng cộng của móng cọc XMĐ
US oh : độ lún cho phép của công trình
* “4À
Trang 3KIỂM TRA SỨC CHIU TAI CUA LOP DAT YEU CAN DUOC XU’ LY
Biêu thức tính toán R'e theo TCXD 45-70:
R“ =m{(Ab+ Bh)y + Dc]
m: Hệ số điều kiện làm việc m
b : Bề rộng cạnh móng nhỏ nhất (giả định) (m)
h: Độ sâu chôn móng đã dự kiến (m)
z: Trọng lượng riêng trung bình của đất nằm trên đáy
móng (T/m2)
cự : Lực dính đơn vị của đất nằm dưới đáy móng
(T/m2)
ø„ Góc nội ma sát tiêu chuẩn (o)
A, B, D: Hệ số phụ thuộc góc nội ma sát của lớp đất
năm dưới đáy móng
Công thức tính R„ theo TCXD 205-1998:
R, = 1 (7.d.N, + y.h.N, + C.N,)
Trong do:
y : Dung trọng tự nhiên của lớp đất
R„ : Cường độ chịu tải của đất nền
d : đường kính móng
C : lực dính của đất nền
h : chiều dày tầng đất yếu
Fs - Hệ số an toàn (lấy F = 2)
N„ N„,N, : Thông số sức chịu tải phụ thuộc vào góc ma sát trong của
đất nền
Trang 4KIEM TRA CUONG DO CHIU TAI CUA COC XI MANG DAT
Công thức tính sức ý tải 3 cọc XMĐ theo đất nền
Lae
Qs là sức chịu ma sát của thành cọc:
Ó; =uỀ_(7,h,(L1—sin ø) tan ø+ C)J,
C và ø: là lực dính và ma sát trong giữa cọc và đất nền
ti : là chu vi cọc
¡,: chiều dài cọc trong lớp đất thứ ¡
y : trọng lượng riêng của lớp đất thứ ¡
Q, là sức chịu mũi của coc: Q, = A,.q,
với A, là diện tích mũi cọc và q,„ là sức chịu tải của đất nền dưới mũi cọc:
q, =1 (r.d.N, ty.h.N +CN,),
Y: trọng lượng riêng của lớp đât tại mũi cọc
FS,, FS,; la cac hé số an toàn
Hoặc tính theo công thức:
FX = 27, + 30,
Với:
a Cường độ chịu tải của cọc
r„ : cường độ kháng cắt của cọc (dự kiến là
17.5 Tan/m?)
ơ;: Giá trị ứng suất ngang tác dụng lên thành
cọc (thí nghiệm nén ngang)
Trang 5CU'ONG DO CHIU TAI CUA TOAN KHOI MONG DUCT GIA CO
Sử dụng công thức tính R„ theo TCXD 205-1998:
Ra= 1 ø.d.N, + y.h.N, + C.N,)
Trong đó:
y - Dung trọng tự nhiên của lớp đất
R„: Cường độ chịu tải của đất nền
d- đường kính móng
C - lực dính của đất nền
h - chiều dày tầng đất yếu cần xử lý
Fs - Hệ số an toàn (lấy F = 2)
N„ N„, N, — Thông số sức chịu tải phụ thuộc vào góc ma sát trong
của đất nền
TÍNH ĐỌ LÚN CỦA BẢN THÂN KHỐI GIA CỐ
Độ lún S; của bản thân khói gia cô được tính theo công thức:
qi ma
«Ey aE.+(-4)E,
Trong đó:
q - tải trọng công trình truyền lên khôi gia cô (kN);
H - chiều sâu của khối gia cô (m)
a - tỷ số diện tích, a = (nAc / BL), n- tông số trụ, Ac - diện tích tiết diện trụ, B, L - kích thước khói gia cố;
E.- Mô đun đàn hôi của vật liệu trụ; Có thê lây E„ = (50100) Sc trong đó Sc là sức kháng cắt của vật liệu trụ
E„ - Mô đun biên dạng của dat nén giữa các trụ (Có thê ni theo công thức thực nghiệm E„ = 250q,, với q„ là sức kháng cắt không thoát nước của đất nền)
Ghi chú: Các thông sô Ec, Sc, E„„ q„ xác định từ kết quả thí nghiệm mẫu hiện trường cho két quả phù hợp thục té hơn.
Trang 6TINH DO LUN CUA NEN DAT DUGI KHOI GIA CO
¢ D6 lun S, duoc tinh theo nguyén ly cong lún từng lớp (xem phụ lục 3 TCXD 45-78) Ap lực đât phụ thêm trong đất có thề tính theo lời giải cho bán không gian biên dạng tuyên f tính (tra bảng) hoặc phân bô giảm dan theo chiêu sâu với độ dôc (2: 1) như hình È.1
Phạm vi vùng ảnh hưởng lún đền chiều sâu mà tại đó
áp lực gây lún không vượt quá 10% áp lực đất tự
nhiên( theo quy đinh trong tiêu chuẩn thiết kề nền nhà
và công trình TCXD 45 - 78)
°Ổ Ghi chú: Đề thiên về an toàn, tải trọng (q) tác dụng lên đáy khói gia cỗ xem như không thay đôi suốt chiều cao của khôi