Thuyet minh do an nen mong

Đánh giá điều kiện địa chất công trình: - Nền đất công trình gồm nhiều lớp đất có bề dày thay đổi... - Trong phạm vi đặt công trình chiều dày các lớp đất ít thay đổi, lớp sét pha làlớp đ

- D9 : số liệu địa chất công trình ở hình 9.

- 2, 11, 4: thứ tự các lớp đất lấy chỉ tiêu cơ lý

- S2 : sơ đồ công trình là sơ đồ 2

- A4 : móng thứ nhất đỡ cột vừa thuộc trục A vừa thuộc trục 4

- 1200,150,20: tải trọng tính toán của tổ hợp bất lợi nhất tác dụng tại đỉnh móngthứ nhất Ntt0 1200 kN ; M0tt 150 kNm ; Qtt0 20 kN

- C4 : móng thứ hai đỡ cột vừa thuộc trục C vừa thuộc trục 4

- 500,40,16: tải trọng tính toán của tổ hợp bất lợi nhất tác dụng tại đỉnh móngthứ hai Ntt0 500 kN ; M0tt 40 kNm ; Qtt0 16 kN

3/ đặc điểm về công trình thiết kế:

- Công trình cần thiết kế là nhà máy hoá chất, kết cấu nhà khung bê tông cốtthép có tờng chèn

- Tra bảng 16 TCXD 45-78 cho nhà khung bê tông cốt thép có tờng chèn :

- Độ lún tuyệt đối giới hạn: Sgh = 0,08 m

- Độ lún lệch tơng đối giới hạn: Sgh = 0,001 m

4/ Tải trọng công trình tác dụng lên móng:

- Móng A4 : N0tt 1200 kN ; Mtt0 150 kNm ; Q0tt 20 kN

- Móng C4 : Ntt0 500 kN ; M0tt 40 kNm ; Qtt0 16 kN

5/.Điều kiện địa chất công trình địa chất thuỷ văn:

5.1/ Đánh giá điều kiện địa chất công trình:

- Nền đất công trình gồm nhiều lớp đất có bề dày thay đổi

- Bảng chỉ tiêu cơ lý kết quả thí nghiệm hiện trờng:

kN/m3

skN/m3

w(%)

wL(%)

wp(%)

II(o)

cIIkPa

EkPa

- Lớp 1: Đất trồng trọt có chiều dày thay đổi từ 0,1  0,4 (m) không đủ khảnăng chịu lực để làm nền công trình nên cần đào qua lớp đất này để đặt móngxuống lớp đất bên dới tốt hơn.

- Lớp 2: Sét vàng xám có chiều dày thay đổi từ 2,8  4,5 (m)

28 46

28 45

, W

W

W W I

p L

 Sét ở ở trạng thái dẻo chảy

Mô đun biến dạng: E = 5000 kPa = 5 Mpa  đất có tính biến dạng tơng đối lớn,tính chất xây dựng trung bình, có thể làm nền công trình

- Lớp 3: Cát pha có chiều dày thay đổi từ 2,5  4,5 (m)

18 24

18

W W

W W

I

p L

20 01 0 1 5 26 1 01

0 1

, ,

) , ( , )

W , ( e

- Lớp 4: Sét pha có chiều dày cha xác định, xuất hiện ở độ sâu: 7,1  8,5 (m)

5 11 24

5 11

,

, W

W

W W

I

p L

Sét pha ở trạng thái dẻo

Mô đun biến dạng: E = 22000 kPa = 22 Mpa >5 MPa

 Đất có tính biến dạng nhỏ, là đất tốt để làm nền công trình

b/ Điều kiện thuỷ văn:

- Mực nớc ngầm nằm sâu, cách mặt đất thiên nhiên 6,8(m) trong phạm vi lớp cátpha

6/ Bố trí công trình:

- Bố trí công trình nằm trên trục đi qua các lỗ khoan 2 và 4

- Trong phạm vi đặt công trình chiều dày các lớp đất ít thay đổi, lớp sét pha làlớp đất tốt ở gần mặt đất thiên nhiên nhất

7/ Điều kiện địa hình:

- Địa hình khu đất không bằng phẳng do đó cần tiến hành san nền tạo mặt bằng

để tiện thi công

- Chọn cao trình 12,00 m làm cốt san nền, nơi nào cao hơn 12,00 m thì đào, nơinào thấp hơn 12,00m thì đắp Khi đó khối lợng đào xấp xỉ khối lợng đắp

- Chọn cao trình 12,00m là cốt ngoài nhà

- Cốt  0,00 ứng với cao trình 12,00 + 0,4 = 12,4 m (0,4 m là chiều cao tôn nền)

Gvhd: ks nguyễn ngọc thắng svth: bùi tiến dũng

tt o tc

o

1,2

20 n

1.2/ Xác định trụ địa chất dới móng:

- Đặt trục công trình nằm trên đờng qua lỗ khoan 4 & 2 ( do chiều dày các tầng

đất thay đổi ít, lớp đất tốt có chiều dày lớn)

- Móng A4 có trụ địa chất nh hình vẽ:

lk1

lk5 lk2

II

II

I

I

0.000 -0.400

h B Ab

II II

tc

0 2

710,8

0,2

18.0,817.0,2

,

II

i i

 R , . ( 0 , 23 2 , 7 18 , 2 1 , 94 1 17 , 96 4 , 42 18 ) 138 , 275 ( kPa ).

1

1 1

+ _

, h

R

N

F

tb tb

4 1 1 20 275 138

F b

n

2

721 2 3 1

626 9

1.4/ Kiểm tra kích thớc đáy móng theo TTGH2:

* Kiểm tra điều kiện áp lực ở đáy móng:

- Giả thiết chiều cao móng hm= 0,7 m

- Tải trọng tiêu chuẩn ở đáy móng:

).

kN ( , ,

, , F

h N

N tc tc tb tb

92 1241 2

1 6 3 8 2 20 1000

tc d m tc tc

).

m ( , , , l

l

e

).

kN ( , ,

).

, , (

, b ).

l l (

tn

tc

d

05 1 4

6 0 6 3 4

56 28 8 2 2

6 0 6 3 4 0 17 2

M tc

678

166

05 1 56 28 7 0 7 16 125

, ( , ,

, )

l

e ( b

1342 0 6 1 6 3 8 2

92 1241 6

, ,

, , , , (

,

1

1 1

483 166 736 138 2 764 150 2 tra

, , , R

P R P : tc

tc max

 thoả mãn điều kiện áp lực dới đáy móng

* Kiểm tra điều kiện biến dạng:

- ứng suất bản thân tại đáy móng:

).

kPa ( , ,

, , h

,

p bt

h z tc

- Chia nền đất dới móng thành các lớp phân tố có chiều dày:

4

b

hi  và đảm bảomỗi lớp chia ra là đồng nhất  Chọn hi  0 , 2 b  0 , 2 2 , 8  0 , 56 ( m ).

- Gọi z là độ sâu kể từ đáy móng thì ứng suất gây lún ở độ sâu zi :

6 3 2

, ,

, b



(kPa)

bt z

600

+ _

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 111,928

- Tại độ sâu 5,04 m kể từ đáy móng có: gl

1

9

1

8 0 56 0

i

gl zi i

gl zi i

i

S

cm S

cm , m , ) ,

, ,

, (

.

,

) , ,

, ,

, ,

.(

.

,

gh 8 87

3 10

87 3 10 883 0 10 749

25 342 32 2

478 41 14000

247 105 5000

1

448

0

2 2

 Thoả mãn điều kiện độ lún tuyệt đối giới hạn

1.5/.Tính toán độ bền và cấu tạo móng:

- Dùng bê tông M200 có Rn = 9000 kPa ; Rk = 750 kPa

- Dùng cốt thép nhóm AII có Ra = 280000 kPa

- Khi tính độ bền ta phải dùng tổ hợp bất lợi nhất

- Trọng lợng của móng & đất trên bậc móng không làm cho móng bị uốn &không đâm thủng nên ta không kể đến trong tính toán

e (

b l

N

tt tt

137 0 6

= p

kPa 146,23

= p

tt min

tt max

) 119,05(kPa 91,87

146,23 p

p

p

tt min

* Xác định chiều cao móng theo kết cấu bê tông cốt thép chịu uốn:

- Tại tiết diện I-I:

-1.400

0.000 -0.400

n tr

tt tt

b

l

R b

.

,

b p

p p

(

p

p

tt min tt

max tt

2

p p

(

p

tt tt

8 134,905.2, ,

- T¹i tiÕt diÖn II-II:

n tr

tt tt

b b

R l.

.3,6 119,05 ,

* KiÓm tra chiÒu cao mãng theo ®iÒu kiÖn chäc thñng:

Gvhd: ks nguyÔn ngäc th¾ng svth: bïi tiÕn dòng

-1.400

0.000 -0.400

- §iÒu kiÖn kiÓm tra:

p p (

p

tt min tt

max tt

35 91,87).0,8 -

c tt

max 

=

2

133,622 146,23

c d

123,58 146,23

( 1,5 , p p

6

2 8

2 6

1 2

max tt

-0.400

cm ( , ) m ( , 2

0,665 ,

436,842 R

0 9

0

2 4 0

) 15 35 (

2 2800

- ChiÒu dµi cña mét thanh lµ: l 2  a bv= 3600 - 2.35 = 3530 mm

- M« men øng víi mÆt ngµm II - II:

).

kNm ( , 119,05

) , , (

, p ) b

2 2

0,5.0,012) -

0,665 (

,

259,291 R

0 9

0

2 4

15 35 2 3600

-ChiÒu dµi cña mét thanh lµ: b 2  abv= 2800 - 2.35 = 2730 mm

Gvhd: ks nguyÔn ngäc th¾ng svth: bïi tiÕn dòng

24Ø12 a115

6Ø25

2

±0.000

4 -0.400

100 3600

1A

2

A

21Ø10 a175

24Ø12 a115

Ø8 a100

- Chọn độ sâu chôn móng h = 1 (m) kể từ đáy lớp bê tông lót đến cốt thiên nhiên.Dùng cát hạt thô làm đệm, đầm đến độ chặt trung bình.

- Cờng độ tính toán quy ớc của lớp cát đệm, chặt vừa R0 = 500 kPa, cờng độ nàyứng với: b1=1m, h1=2m

- Giả thiết bề rộng đáy móng b = 1,8 (m), chôn sâu h = 1 (m) so với cốt thiênnhiên  cờng độ tính toán của nền đêm cát theo công thức tính đổi qui phạm:

h < 2 m

1

1 1

1 1 0

h

h h ).

b

b b K 1 ( R

- Do cát hạt vừa nên hệ số kể đến ảnh hởng của bề rộng móng K1 = 0,125

).

, , (

2 2

2 1 1

1 8 1 125 0 1

, (

4 1 1 20 330

F b

n

2

73 1 2 1

595 3

2.2/ Kiểm tra kích thớc đáy móng theo điều kiện áp lực tại đáy móng:

- Giả thiết chiều cao móng hm= hmin = 0,6 m

- Tải trọng tiêu chuẩn ở đáy móng:

).

kN ( , ,

, , F

h N

04 1095 8

1 2 2 2 1 20 100

).

kN ( , , ).

, , (

, b ).

l l (

M tc

875

141

7 0 792 9 6 0 7 16 125

, ( , ,

, )

l

e ( b

1297 0 6 1 8 1 2 2

04 1095 6

1 374,34 p

p

p

tc min

276

396 330 2 34

374

2

,

,

- Coi ứng suất gây lún ở đáy lớp lót không

thay đổi so với ứng suất ở đáy móng

- Kiểm tra chiều cao đệm cát theo điều kiện

, ,

, ( ,

p bt

h z tc

tb

gl

 ứng suất gây lún ở đáy đệm cát: glzhd  K0 glz0

Ko phụ thuộc vào 2z/b = 2.1,5/1,8 = 1,667 & l/b = 1,222  K0 = 0,480

 glzhd= 0,48 258,565 = 124,111 (kPa)

h z

H B

b A ( K

m m

Trọng lợng riêng tính toán của đất tại đáy móng quy ớc:II = 18,2 (kN/m3)

Trọng lợng riêng tính toán của đất từ đáy móng quy ớc trở lên đến cốt thiênnhiên:

18,2.2,3 ,

104 18 3

2 2 0

2 0 17

 Vậy chiều dày đệm cát thoả mãn điều kiên áp lực lên lớp sét pha.

2.4/ Kiểm tra chiều cao đệm cát theo điều kiện biến dạng:

- Chia nền đất dới móng thành các lớp phân tố có chiều dày:

4

b

hi  và đảm bảomỗi lớp chia ra là đồng nhất  Chọn hi  0 , 2 b  0 , 2 1 , 8  0 , 36 ( m ).

- Gọi z là độ sâu kể từ đáy móng thì ứng suất gây lún ở độ sâu zi :

2 2 2

, ,

, b

- Dừng tính lún tại đây  Lấy giới hạn tầng chịu nén là 4,68 m

Gvhd: ks nguyễn ngọc thắng svth: bùi tiến dũng

gl z



(kPa)

bt z

-2.900

-1.400 -0.700

258,565 0

1 2 3 4 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

,

45,26

20,685 104,936

17,96

13

1

8 0 36 0

i

gl zi i

gl zi i

i

S

cm S

cm , m

, ) ,

,

, ,

.(

.

,

) , ,

, ,

92 1 10

46 3 10 185

3

228

0

2 685 20 047 24 184 28 030 99 2

111 124 14000

1

228

0

2 111 124 283 129 291

250 2

565 258 30000

1

228

0

2 2

) l

e (

b l

N

tt tt

6 1 2 2 8

0,135 ,

, 1200

1 ,

4 p p

p

tt min

* Xác định chiều cao móng theo kết cấu bê tông cốt thép chịu uốn:

- Tại tiết diện I-I:

n tr

tt tt l 0 l

0

R b 4 , 0

b p L

2

) p p

(

p

tt 1

p p

( p p

tt min

tt max tt

,8 191,460).0 -

414,601 (

p

tt 1

tt max tt





,6 0,4.9000.0

.1,8 374,03 ,

- Tại tiết diện II-II:

n tr

tt tt b b

R l.

,

l.

p B

h

4 0

6 0 8 1

.2,2 303,031 ,

p

tt 1

p

tt min

p

l = 2,2m

-1.400 i

0.000

-0.400

600

tt 1

p

tt min

i

c c

45°

- Chiều cao móng:hm = h0 + abv = 0,45 + 0,035 = 0,485 (m)

 Chọn hm = 0,6 (m) đúng bằng chiều cao móng giả thiết

 h0 = hm - abv = 0,6 - 0,035 = 0,565 (m)

* Kiểm tra chiều cao móng theo điều kiện chọc thủng:

- Điều kiện kiểm tra: Nct  0,75.Rk.btb.h0

Nct = Fct

2

p p

p p

,235 191,460).0 -





(m).

1,165 0,565

0,6

h

b

) h b ( b b

b

btb

c

c c d

2 2

, 3 ,

4 ( 0,8 , p p L

b

M

tt tt max

6

459 33 601 14 2 8

1 6

1 2

0,565 ,

223,231 R

h ,

M F

a

I

280000 9

0 9

0

2 4 0

a =

1

n

) 15 a

15 35 2 1800

- ChiÒu dµi cña mét thanh lµ: l  2 a bv= 2200 - 2.35 = 2130 (mm)

- M« men øng víi mÆt ngµm II - II:

).

kNm ( 330,031

) , , (

, p ) b b ( l

2 2

0,5.0,012) -

0,565 (

,

120 R

h ,

M F

a

' o

II aII

2 2

4

52 8 10

52 8 280000 9

0 9

) 15 a

( 2

15 35 2 2200

- ChiÒu dµi cña mét thanh lµ: b  2 a bv= 1800 - 2.35 =1730 (mm)

Gvhd: ks nguyÔn ngäc th¾ng svth: bïi tiÕn dòng

6

móng m1 tl: 1/30 (móng trên nền đệm cát)

7

ỉ8 a100

cát hạt thô đầm chặt vừa

bê tông lót m100 đá 4x6

5 14ỉ12 a130 12ỉ10 a200 6

100

5400

700 4000

- Thiết kế móng cọc A4 của nhà khung bê tông cốt thép có tờng chèn Tiết diệncột 0,60,6 Nền nhà cốt  0,00 tôn cao hơn mặt đất thiên nhiên 0,4m

- Tải trọng thiết kế ở đỉnh đài: Ntt0 1210 kN ; Mtt0 150 kNm ; Q0tt 20 kN

Điều kiện địa chất gồm:

Lớp 1: Đất trồng trọt có chiều dày 0,2 m

Lớp 2: Sét vàng xám có chiều dày 3,6 m có IL = 0,944 là sét ở trạng thái dẻochảy, E = 5000 kPa

Lớp 3: Cát pha có chiều dày 3,2m có IL = 0,333 là cát pha ở trạng thái dẻo

- Sức chịu tải của móng đơn theo vật liệu làm cọc: Pv = .(Rb.Fb + Ra.Fa)

Cọc không xuyên qua đất sét yếu, bùn, than bùn:  = 1

Bê tông M200 có: Rb = Rn = 9000 kPa ;

Cốt thép AII có: Ra = 280000 kPa ; Fa = 4,524.10-4 m2

 Pv = 1.(9000.0,3.0.3 + 28.104.4,524.10-4 ) = 936,672 (kN)

- Xác định sức chịu tải của cọc theo cờng độ đất nền:

(Chân cọc tỳ lên lớp sét pha nên cọc làm việc theo sơ đồ cọc ma sát.)

) l.

f m U F R

- Chia đất nền thành các lớp đồng nhất nh hình vẽ ( 2m)

H = 7,6 m , tra bảng với lớp sét vàng xám IL= 0,28  R = 3560 kPa

Gvhd: ks nguyễn ngọc thắng svth: bùi tiến dũng

- Cờng độ tính toán của ma sát giữa mặt xung quanh cọc & đất bao quanh fi.

)

m(,h);

kPa(,f,

I

m,

Z

L

3164

3944

0

75

1

1 1

5944

0

1

3

2 1

35333

0

55

4

3 3

38333

0

15

6

4 4

4628

0

3

7

5 5

, 1

d    (Kd = 1,4 hệ số an toàn đối với đất)

- Sức chịu tải tính toán của cọc:

- áp lực tính toán giả định tác dụng lên đế đài do phản lực đầu cọc gây ra là.

Gvhd: ks nguyễn ngọc thắng svth: bùi tiến dũng

kN ( , )

, (

365,434 )

d (

P

p

tt c tt

153 451 3

0 3

1200 n

h p

N F

tb tb tt

tt d

2 0

825 2 1 1 2 1

, , 2 ,

h F n

N N

d tt tt

58 1274 58

74 1200



- Số lợng cọc sơ bộ là

49 3 58 1274

, 365,434

, P

800 250

300

3.4/ Chọn sơ bộ chiều cao đài cọc:

- Chiều cao đài hđ đợc chọn theo điều kiện chống chọc thủng

- Chọn sơ bộ hđ từ điều kiện đáy tháp chọc thủng vừa trùm hết cạnh ngoài cáccọc biên Khi đó phản lực các cọc đều nằm trong đáy tháp chọc thủng, lực chọcthủng = 0  chiều cao đài thoả mãn

- Khi đáy tháp chọc thủng trùm hết cạnh ngoài các cọc biên: lđ = 2.(C+h2) + lcột

1 2

3

5 4

y

x Mx

6 0 1 2

6 0 4 1

lh

64 175 64 9 8

0

20

0 0

, ,

,

.

150

M h Q

M

d d tt tt

, , , ).

, , (

6 0 1 2 4

8 0 4

8 0 64 75

, , 1 1290,552

x

x M n

N

P

i

max tt y '

).

, ,

.(

, F ).

, ,

Q

c tt

c

tt

max   313  15 543  328 543   365 434

 thoả mãn điều kiện lực max truyền xuống cọc dãy biên

3.6/ Kiểm tra nền móng cọc theo TTGH 2:

a/ Kiểm tra điều kiện áp lực ở đáy móng quy ớc:

- Độ lún của nền móng cọc tính theo độ lún của nền khối móng qui ớc abcd

i

i i

, , ,

, ,

,

h

6 0 24 2 3 18 7 2

tg , )

, ,

.(

, tg

l.

- Chiều cao khối móng qui ớc:HM  0 , 4  0 , 2  3 , 6  3 , 2  0 , 6  8 ( m ).

*Xác định trọng lợng của khối móng qui ớcABCD:

- Trong phạm vi từ đế đài trở lên ( kể cả bê tông lót):

).

kN ( , ).

, , (

, ,

h B

.

L

N tc M M tb

873 177 20 1 0 4 1 11 2 81 2

, ).

, ,

, ( h ).

n f B

- trọng lợng cọc trong phạm vi lớp sét vàng xám:

).

kN ( ,

,

618 299 375 30 243 269

,

, ,

, ).

, , ,

,

(

N tc

636 372 5

2 3 7

75 15 2 19 2 3 3 0 3 0 5 11 2

, , ,

, ).

, , ,

75 15 5 21 6 0 3 0 3 0 5 11 2

).

, , (

, 924,558 1000

N N

N

d tc qu tc

0

- Mô men tiêu chuẩn tơng ứng trọng tâm đáy khối qui ớc:

) m ( , , , ,

, , l

h

h

).

kNm ( , ,

, , M

h Q

tc

tc

4 7 15 0 25 0 7 8 0 15 0 25 0

22 258 64 9 4 7 7 16 125 0

M

tc tc

1337 0 698 1931

22 258

, (

, ,

, )

L

e ( B L

N p

M tc M

M

tc tc

min

max,

81 2

1337 0 6 1 11 2 81 2

698 1931 6

m m

tc

2 1

Trọng lợng riêng của đất ở đáy khối móng quy ớc :II = đn =11,5 (kN/m3)

Trọng lợng riêng trung bình của đất từ đáy móng quy ớc đến cốt thiên nhiên:

Gvhd: ks nguyễn ngọc thắng svth: bùi tiến dũng

m / kN ( , ,

11,5.0,6 9,2.0,2

19,2.3 18,2.3,6

17.0,2 H

= 3.6,45.12) +

,6.17,7974 1,1.3,87.7

+ 11,5 2,11.

kPa ( , ,

).

kPa ( ,

, R

P

R P

: tc

tc max

2 1191 665 992 2 14 414 2 tra

kiểm

kiện

iều

Đ

- Vậy thoả mãn điều kiện áp lực dới đáy móng quy ớc

* Kiểm tra điều kiện biến dạng:

ứng suất gây lún ở đáy móng quy ớc: bt

H z tc tb gl 0



).

135,26(kPa 11,5.0,6

9,2.0,2 19,2.3

18,2.3,6 17.0,2

,

H z

- Chia nền đất dới móng quy ớc thành các lớp phân tố có chiều dày:

hi  bM/4 và đảm bảo mỗi lớp chia ra là đồng nhất  chọn hi = 0,2.BM =0,442m

- Gọi z là độ sâu kể từ đáy móng quy ớc thì ứng suất gây lún ở độ sâu zi :



(kPa)

bt z

1 9

8 0 442

zi i

gl zi i

i

, , h E S

S

cm S

) cm ( , ) m ( , ,

.

.

,

) , ,

, ,

,

.

,

gh 8 39

1 0139

0 804 905 10

535

1

2

463 31 275 38 376

159 752 183 2

31 189 10

Gvhd: ks nguyÔn ngäc th¾ng svth: bïi tiÕn dòng

-8.000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

4,02°

4,02°

4 5

3

2 1

* Xác định chiều cao đài cọc theo điều kiện chọc thủng:

- Với chiều cao đài đã chọn hđ = 0,8 m thì đáy tháp chọc thủng vừa trùm kín

cạnh ngoài các cọc biên Lực chọc thủng Pcth = 0  đài không bị chọc thủng

,

1

, ,

309,99 R

h

2 2

4 0

925 8 10

925

8

280000 65

0 9 0 9

) 15 a

( 2

) 15 35 (

2 1400

, , ,

.(

,

77,435 R

4

78 4 10

78 4 280000 014

0 5 0 65 0 9 0 9

) 15 a

( 2

15 35 2 2100