Gíao trình nền móng docx

KN về tính Nền Móng theo TTGH 1- Yêu cầu chung tính toán theo TTGH - Đảm bảo được 3 vấn đề:- Kinh tế - Kỹ thuật – Độ tin cậy an toàn trong đó: Dgh –các yếu tố về biến dạng giới hạn của c

Trang 1

(b) yêu cầu của các quy tắc xây dựng địa phương,

(c) tính chất ứng suất - biến dạng của đất đỡ hệ móng,

(d) điều kiện địa chất đất nền

Đối với kỹ sư nền móng Hai yếu tố cuối là vô cùng quan trọng vì chúng thuộc

lĩnh vực cơ học đất

- Để có được độ chính xác các thông số của đất cần phải hiểu thấu đáo những

nguyên lý cơ bản của cơ học đất Đồng thời phải thấy rằng các trầm tích đất tự

nhiên được xây dựng công trình trên đó phần lớn trường hợp là không đồng

chất Do vậy, người kỹ sư phải có một sự hiểu biết thấu đáo về địa chất của khuậy, g ỹ p ộ ự ị

vực, đó là nguồn gốc và bản chất của địa tầng cũng như các điều kiện địa chất

thuỷ văn

- Kỹ thuật nền móng là một sự phối hợp khéo léo của cơ học đất, địa chất công

trình, và suy đoán riêng có được từ kinh nghiệm quá khứ Ở một mức độ nào đó,

kỹ thuật nền móng có thể được gọi là một nghệ thuật (Braja M Das).

Trang 2

II Nội dung Môn học

Môn Nền Móng gồm 5 Chương:

Chương I: Một số khái niệm cơ bản

Chương II: Móng Nông trên Nền Thiên nhiên

Chương III: Tính toán Móng Mềm

Mở Đầu

Chương III: Tính toán Móng Mềm

Chương IV: Xây dựng Công trình trên Nền Đất yếu

Chương V: Móng Cọc

II Các Tài Liệu học tập

1) Nền Móng - Bộ môn Địa Kỹ Thuật, ĐHTL, 1998

2) Nguyên lý Kỹ Thuật Nền Móng - Braja M Das, Bộ môn Địa Kỹ Thuật, ĐHTL,

dịch từ tiếng Anh, 2009

3) Bài giảng do giáo viên biên soạn, 2009, 2010

NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG

4) Các Tiêu chuẩn:

- Tiêu chuẩn thiết kế Nền các công trình Thủy công: TCVN 4253 - 86

- Tiêu chuẩn thiết kế Nền các công trình dân dụng và công nghiệp: QP45-70,

QP45-78

- Tiêu chuẩn thiết kế Móng Cọc: TCXD 205 - 98

3

Chương 1:

Một số khái niệm cơ bản

Trang 3

- Đối với nền các công trình thuỷ lợi còn cần kể

thêm đến phạm vi đất chịu ảnh hưởng sự thay

đổi về thấm nước do xây dựng và sử dụng công

trình (điều kiện ĐCTV thay đổi)

Phân loại nền: 2 loại

Nền

Kết cấu phần trên

- Phân loại nền: 2 loại

* Nền thiên nhiên: không qua xử lý

* Nền nhân tạo: đã qua xử lý

Nền Móng

5

Nhận xét:

II KN về Móng

- Móng là bộ phận phía dưới của công trình và tiếp xúc với đất Có tác dụng đỡ

KCPT, truyền và phân bố tải trọng từ công trình lên mặt nền Móng thường có kích

thước lớn hơn mặt đáy kết cấu bên trên để giảm áp suất trên mặt nền

Nhận xét:

- Cả 3 bộ phận công trình (KCPT, Móng và Nền) cùng làm việc và ảnh hưởng lẫn

nhau Vì vậy khi quy hoạch và thiết kế nền móng cần phải xét toàn diện trên quan

niệm coi chúng là một hệ thống “Công trình – Nền”, để có thể chọn được phương

án tối ưu

1- Theo vật liệu làm móng: Tùy điều kiện cung cấp vật liệu (tại chỗ, hay từ xa đến),

III Phân loại móng và phạm vi áp dụng

- Phân loại theo 4 cơ sở:

1 Theo vật liệu làm móng: Tùy điều kiện cung cấp vật liệu (tại chỗ, hay từ xa đến),

đặc điểm làm việc của công trình, tình hình ĐCCT, ĐCTV (mực nước ngầm…) để

quyết định dùng các vật liệu thích hợp cho móng

* Móng gạch:

* Móng đá hộc: dùng nơi sẵn đá

Trang 4

Hai loại móng trên làm bằng các vật liệu chịu kéo kém; thường dùng nơi mực

nước ngầm thấp dưới cao trình đặt móng; khó thi công bằng cơ giới hóa

* M thép, gỗ: dùng dưới dạng móng cọc, cần có biện pháp chống han rỉ, hà

2- Theo phương pháp thi công đặt móng: Căn cứ vào có đào toàn bộ hố móng

trước hay không, chia làm hai loại:

Khi thi công phải đào toàn bộ hố móng trước sau đó mới xây móng;

Chiều sâu chôn móng < 6m.

Khi tính toán có thể bỏ qua sự làm việc của đất từ đáy móng trở lên.

7

Áp dụng trong trường hợp: Tải trọng không lớn, Mực nước ngầm quá cao,

đ/kiện thoát nước tốn kém

Theo kích thước móng, móng nông lại được phân thành: M.đơn, M.băng,

M.bản (Sẽ đề cập cụ thể trong chương II)

* M sâu:

Không đào toàn bộ hố móng, mà dùng biện pháp thi công đặc biệt để hạ móng tới

3- Theo tính chất chịu tải trọng:

độ sâu thiết kế (Móng cọc, Móng cọc khoan nhồi, Móng giếng chìm)

Chiều sâu chôn móng thường rất lớn, từ 10m đến vài chục mét

Khi tính toán phải kể đến sự làm việc của đất từ đáy móng trở lên

M khối làm tại chỗ:

* M lắp ghép: tiến bộ, dễ dàng cơ giới hóa, nhưng đòi hỏi chuyên nghiệp cao

Trang 5

§1.2 Khái niệm về tính toán Nền Móng

theo trạng thái giới hạn (TTGH)

I TTGH của công trình

1- Định nghĩa về TTGH

TTGH của công trình là trạng thái mà công trình không còn đảm bảo được điều

- TTGH của công trình, là trạng thái mà công trình không còn đảm bảo được điều

kiện làm việc bình thường theo yêu cầu thiết kế trong quá trình thi công, sử dụng,

sửa chữa Thể hiện ở các mặt sau đây:

* Từng bộ phân công trình bị hư hỏng hoặc toàn bộ công trình bị mất ổn định do

trượt (phẳng, sâu, hỗn hợp) hoặc do bị lật (đối với nền đá)

* Biến dạng (S), chênh lệch biến dạng (ΔS) hoặc chuyển dịch ngang (u) quá lớn

* Đối với các công trình thuỷ lợi còn có thể do ảnh hưởng của dòng thấm quá

lớn ( j > [ j ])

- Như vậy, khái niệm về TTGH gắn liền với sự phá hoại đ/kiện làm việc bình thường

ề

của công trình: khi đó, công trình hoặc bị phá hoại về cường độ, hoặc không đảm

bảo về đ/kiện biến dạng

9

Xâ d ă 1913 ồ 65 ilô bằ i ă ốt thé 27 4 ặ

Xây dựng năm 1913, gồm 65 xilô bằng xi măng cốt thép, cao 27,4m; nặng

20.000 tấn; gia tải lần đầu với 22.000 tấn lúa mì, trạm bị nghiêng 270; một phía

lún 8,8 m, phía kia 1,5 m Sau đó dược làm cân bằng nhờ kích thủy lực và làm

móng trụ mới sâu đến lớp đất đá.- Nguyên nhân: CT bị sự cố do đất nền

mất ổn định và bị ép trồi nhiều về một phía.

Trang 6

Sự cố độ lún không đều của các mố cầu giao thông Do một loạt Nguyên

nhân, chủ yếu nhất là sự tồn tại của lớp than bùn ở dưới mố phải cầu

có tính nén lún rất lớn, khi khảo sát không phát hiện được.

11

Trang 7

2- Phân loại các TTGH của nền và công trình

Theo nguyên nhân làm công trình đạt TTGH, người ta phân biệt 3 loại TTGH sau:

1

p

02

p I gh

-Định nghĩa: Là TTGH gây ra do đ/kiện biến dạng của

2

SA

SB

ΔS = SA-SB

Trang 8

b) TTGH về ổn định & cường độ (TTGH 1)

-Định nghĩa: Là TTGH gây ra do không đảm bảo về cường độ hoặc mất ổn định

của nền công trình

-3 Hình thức mất ổn định về trượt đ/v công trình thủy lợi:

Trượt phẳng – Trượt sâu – Trượt hỗn hợp ợ p g ợ ợ ợp

NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG 15

II KN về tính Nền Móng theo TTGH

1- Yêu cầu chung tính toán theo TTGH

- Đảm bảo được 3 vấn đề:- Kinh tế - Kỹ thuật – Độ tin cậy (an toàn)

trong đó: Dgh –các yếu tố về biến dạng giới hạn của công trình (được quy

định riêng cho từng loại công trình, tùy thuộc đặc điểm, mục đích sử dụng công

trình, cấp công trình), bao gồm: Sgh, ∆Sgh,θgh, ugh(u-chuyển dịch ngang)

Dtt - các yếu tố về biến dạng tính toán, dựa vào lý thuyết đàn hồi(do đó cần khống chếp tc≤p I

Vận dụng:

- Tính cho công trình đặt trên nền không phải là đá,

chịu chủ yếu lực thẳng đứng (đúng tâm, lệch tâm)

- Đối với công trình do đặc điểm làm việc của các

thiết bị hoặc quá trình công nghệ không cho lún hoặc

chênh lệch lún nhiều

p S

1

S

2

Trang 9

3- Tính Nền theo TTGH thứ nhất

Nguyên tắc: Dùng đ/kiện cường độ và ổn định để khống chế sự làm việc bình

thường của công trình:

Ntt< Rgh (1.2)

hoặc theo B.M Das: qtt< qu

trong đó: N tt , q tt– tổng tải trọng gây trượt tính toán

R q Sức chống trượt giới hạn (sức chịu tải giới hạn)

(Tải trọng lớn nhất nền còn chịu được)

R gh , q u– Sức chống trượt giới hạn (sức chịu tải giới hạn)

Theo TCVN 4253-86, để xét đến mọi yếu tố bất lợi cho công trình, người ta đưa vào

(1.2) ba hệ số, mỗi hệ số kể đến một yếu tố

trong đó: n c– hệ số tổ hợp tải trọng

k n– hệ số độ tin cậy, tùy thuộc cấp công trình (> 1)

gh n tt

k

m N

n ≤ (1.3)

R at– sức chịu tải an toàn

at gh n c

gh

FS R

m k n

R

all tt u

- Công trình thường xuyên chịu tác dụng của lực ngang

- Công trình đặt trên mái đất

- Công trình đặt trên nền đá

TTGH-1 thỏa mãn, và nếu CT có yêu cầu khống chế về b/d thì cũng cần tính

toán kiểm tra theo TTGH-2

Trang 10

III Các loại tải trọng và tổ hợp tải trọng

Phương pháp tính toán theo TTGH đã kể được đến các yếu tố bên ngoài và các

yếu tố bên trong, phù hợp với trạng thái làm việc thực tế của nền và công trình:

- Các yếu tố bên ngoài bao gồm tải trọng và các tác động

- Các yếu tố bên trong là các đặc trưng của đất nền và của các vật liệu khác (như bê

tô )

tông )

Việc dùng nhiều hệ số tính toán ( mà không phải là 'một hệ số' như trong phương

pháp ƯS cho phép trước đây) cho phép xét một cách tách biệt tới:

- Các đặc điểm khác nhau của đất nền

- Các đặc thù của tải trọng tác dụng và các đặc tính của sơ đồ kết cấu nhà và công

trình

1- Các Tải trọng:Được phân loại theo 3 cơ sở

a) Theo trị số:

Tải t tiê h ẩ (N ) là t ị ố tải t lớ hất th tiê h ẩ thiết kế

- Tải trọng tiêu chuẩn (Ntc): là trị số tải trọng lớn nhất theo tiêu chuẩn thiết kế

quy định để không gây hư hỏng trong quá trình làm việc

- Tải trọng tính toán (Ntt): là các trị số có xét đến sự sai khác so với tải trọng

tiêu chuẩn nhưng thiên về bất lợi cho công trình

Ntt= n.Ntc

19

Trong đó: n là hệ số vượt tải: tùy theo loại và tính chất của tải trọng tác dụng, và

được lấy thiên về bất lợi

n = 1,1 đối với trọng lượng bản thân các loại vật liệu,

n = 1,2 đối với các lớp đất đắp và trọng lượng các thiết bị kỹ thuật

n = 1,3 đối với các thiết bị vận chuyển

n < 1,0

b) Theo thời gian tác dụng:

* Tải trọng thường xuyên: là những tải trọng luôn có trong quá trình thi công và sử

dụng (như trọng lượng bản thân công trình, áp lực đất, áp lực nước )

* Tải trọng tạm thời: Là tải trọng có thể vắng mặt trong những giai đoạn xây dựng

và sử dụng riêng biệt Tùy theo thời gian tác dụng dài hay ngắn lại phân thành:

- Tải trọng tạm thời dài hạn: (như trọng lượng các thiết bị trọng lượng các máy

bơm, máy phát điện )

- Tải trọng tạm thời ngắn hạn: (cần cẩu, cầu trục vận chuyển, các thiết bị sửa

chữa )

- Tải trọng tạm thời đặc biệt: là các tải trọng có thể hoặc không có thể xảy ra

trong quá trình sử dụng công trình như tải trọng do động đất, do mực nước lũ kiểm

tra, do khi có sự cố công trình gây ra

c) Theo phương thức tác dụng của tải trọng:

* Tải trọng tác dụng tĩnh (trọng lượng bản thân, áp lực đất, áp lực nước )

* Tải trọng tác dụng động (tải trọng của các động cơ, áp lực sóng, áp lực gió )

Trang 11

2- Các Tổ hợp Tải trọng:

- Một công trình thường chịu rất nhiều tải trọng tác dụng (đặc biệt đối với các công

trình thủy) Tuy nhiên, không phải tất cả tải trọng cùng một lúc tác dụng lên CT, mà

chỉ có những nhóm, trong đó bao gồm một số tải trọng nhất định có xác xuất tác

dụng đồng thời, gây ra ứng lực trong các bộ phận CT và Nền Những nhóm này

được gọi là các Tổ Hợp Tải Trọng

- Trong thiết kế, người ta luôn chọn những THTT gây ra ứng lực lớn nhất (gây nguy

THTT cơ bản THTT đặc biệt THTT phụ Loại tải trọng

c) Tổ hợp tải trọng phụ (THTT thi công)

3- Ý nghĩa kinh tế kỹ thuật

- Khi thiết kế nếu đưa tất cả các tải trọng để tính toán sẽ rất tốn kém Việc sử dụng

các tổ hợp tải trọng kết hợp với hệ số tổ hợp tải trọng nckhác nhau sẽ giảm được

kinh phí mà vẫn đảm bảo công trình làm việc bình thường

- Việc phân chia tải trọng theo trị số Ntcvà Ntt cũng có ý nghĩa lớn:

Công trình mất ổn định (bị trượt hoặc bị lật) thường xảy ra gần như tức thời do

các tải trọng có trị số lớn Vì thế khi tính theo TTGH 1 phải kiểm tra với các tổ hợp

phụ và tổ hợp đặc biệt và sử dụng tải trọng tính toán (Ntt) vì loại tải trọng này thường

xảy ra trong thời gian ngắn và gây ra ứng lực nguy hiểm nhất

Ngược lại, biến dạng của nền thường kéo dài theo thời gian tùy thuộc khả năng

cố kết, và những tải trọng tác dụng lâu dài Vì thế, nếu cần tính toán nền móng theo

TTGH-2 (về biến dạng) thì cần kiểm tra với THTT chính và sử dụng tải trọng tiêu

chuẩn (Ntc)

IV Các chỉ tiêu cơ lý của đất trong tính toán nền móng theo TTGH

- Tiêu chuẩn hiện hành phân biệt các chỉ tiêu (đặc trưng) theo các giá trị sau đây:p ( g) g y

1- Giá trị riêng (Ai):là trị số của một đặc trưng cơ học hoặc vật lý nào đó của đất

xác định theo riêng một mẫu thí nghiệm (xác định tại một điểm nào đó của lớp đất)

2- Giá trị tiêu chuẩn (Atc):là giá trị trung bình của tất cả các giá trị riêng:

Trang 12

Atc= Atb= (1-3)

trong đó: - số mẫu thí nghiệm của tập hợp thống kê (n ≥ 6)

Chú ý: TCVN 4253-86, mục 3.2 : quy định các giá trị A tcnói chung và các chỉ

3- Giá trị tính toán (Att):là trị số của một đặc trưng cơ học, vật lý nào đó của lớp

đất, được dùng trong tính toán nền móng như một hằng số vật lý và được xác định

Trong đó:kđ-là hệ số an toàn đối với đất; được xác định theo những đặc trưng của

tập hợp thống kê (được quy định trong tiêu chuẩn thiết kế các công trình riêng biệt,

thí dụ: TCVN 4253-86)

23

§1.3 Các tài liệu cần thiết để tính toán Nền

Móng theo TTGH

I Tài liệu Địa chất Thủy văn và Địa chất Công trình

1- Tài liệu địa chất thuỷ văn:

- Mực nước ngầm ổn định, dao động, tầng chứa nước có áp hoặcự g ị , ộ g, g p ặ

không áp

- Tính chất hoá lý của nước ngầm, nồng độ pH để xét mức độ xâm thực

các công trình gạch đá xây hoặc bê tông cốt thép

- Mực nước dâng bình thường, lớn nhất, nhỏ nhất ở phía thượng và hạ

lưu công trình để tính áp lực nước, áp lực thấm, áp lực đẩy nổi vào bản đáy

2- Tài liệu địa chất công trình:

- Bản đồ địa hình địa mạo khu vực xây dựng công trình

- Các hình trụ hố khoan, các mặt cắt địa chất để biết được sự phân bố

các lớp đất

- Bảng tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý của từng lớp đất và phương pháp

chỉnh lý thống kê số liệu thí nghiệm để lựa chọn các giá trị tiêu chuẩn và giá

trị tính toán đối với từng chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất

Trang 13

II Tài liệu về Công trình và Tải trọng

1- Tài liệu về công trình:

- Bản vẽ mặt bằng và các mặt cắt ngang, dọc công trình để tính toán trong lượng của

từng bộ phận hoặc của toàn bộ công trình

- Đặc điểm của công trình (tầng hầm, công sự, lực tĩnh, lực động )

- Tầm quan trọng của công trình về mặt kinh tế và xã hội để lựa chọn cấp công trình

2- Tài liệu về tải trọng:

Các loại tải trọng có thể như sau:

- Trọng lượng bản thân công trình

- Trọng lượng người ở, sinh hoạt, hội họp và của các thiết bị vận chuyển hoặc cố định

- Áp lực đất, áp lực nước tĩnh ở phía thượng và hạ lưu công trình

- Áp lực sóng, áp lực gió, lực hãm của các động cơ và của các phương tiện vận

chuyển

- Lực động đất, lực do sự cố hư hỏng gây ra

III Một ố tài liệ ầ thiết khá

III Một số tài liệu cần thiết khác

- Trong quá trình xây dựng và sử dụng công trình luôn luôn chịu sự tác động của môi

trường xung quanh và chịu ảnh hưởng của các công trình lân cận, cho nên cần có tài

liệu quy hoạch tổng thể của toàn vùng

- Cần phân tích những tài liệu của những công trình đã và đang xây dựng Tìm hiểu tài

liệu những công trình sẽ xây dựng để dự đoán những khả năng ảnh hưởng Từ đó

nêu phương án nền móng cho phù hợp

- Yếu tố ảnh hưởng nhiều nhất đến việc chọn chiều sâu đặt móng là điều

kiện địa chất và địa chất thuỷ văn.

- Trong nền tự nhiên thường có những lớp đất yếu và tốt xen kẹp Việc

chọn chiều sâu Hmnói chung, nếu không có biện pháp xử lý nền thì nên chọn

để móng được đặt lên lớp đất tốt tương đối dày Tuy nhiên, chọn chiều sâu Hm

còn tuỳ thuộc vào mực nước ngầm, vào đặc điểm cấu tạo của công trình, vào

khả năng thi công móng và ảnh hưởng của những công trình lân cận

2- Loại móng và vật liệu làm móng:

- Người thiết kế có thể chọn các loại móng khác nhau như móng nông

hoặc móng sâu Với móng nông lại có thể chọn loại móng đơn, móng băng,

móng bè tuỳ thuộc lớp đất nền và kết cấu bên trên Vật liệu làm móng có loại

móng gạch hoặc đá xây hoặc móng bê tông cốt thép

Trang 14

II So sánh và chọn phương án nền móng

- Để có được một phương án tối ưu cả về mặt kinh tế kỹ thuật, người thiết kế

cần nêu ra những phương án khác nhau.

- Các phương án nền móng khác nhau về cơ bản như: móng nông trên nền

thiên nhiên, móng nông trên nền nhân tạo, móng cọc Mỗi phương án lớn như

vậy lại có thể có nhiều phương án nhỏ do việc chọn loại móng khác nhau hoặc

vật liệu làm móng khác nhau

Ví dụ: loại móng cọc có thể chọn móng cọc tre, móng cọc gỗ, móng cọc bê

tông cốt thép Ngay đối với móng cọc bê tông cốt thép có thể lại chọn khác nhau

về hình dáng cọc (vuông, chữ nhật, tròn ) hoặc về kích thước cọc (diện tích tiết

diện, chiều dài)

Tuy nhiên, sau khi phân tích dựa vào kinh nghiệm người thiết kế chỉ để lại vài

ba phương án đế tính toán, so sánh, chọn ra phương án nền móng tối ưu Sơ bộ

thường người ta chọn phương án nền móng có tổng giá thành xây dựng

nhỏ nhất (bao gồm chi phí vật liệu, chi phí nhân công và các phương tiện thi

công) Khi quyết định chính thức phương án còn cần phải dựa vào công

nghệ xây dựng và phải đảm bảo thờì gian xây dựng.

27

Trang 15

§4.1 Khái niệm về đất yếu và nền đất yếu

I Khái niệm về đất yếu

- Đất yếu gồm các loại đất sét mềm bão hoà nước; các loại cát hạt nhỏ, mịn; than bùn;

các trầm tích bị mùn hoá v v chúng rất đa dạng về thành phần khoáng vật, nhưng

thường giống nhau về tính chất cơ lý và chất lượng xây dựng (kém)

- Đất yếu nói chung có các đặc điểm sau:Đất yếu nói chung có các đặc điểm sau:

Hầu như hoàn toàn bão hoà nước, có hệ số rỗng (ε) lớn thường > 1,0

Khả năng chịu lực vào khoảng 50 - 100 kN/m2

Tính nén lún mạnh, hệ số nén lún (a) lớn; môđun biến dạng nhỏ (E≤ 5000kN/m2)

trị số sức kháng cắt không đáng kể

II Khái niệm về nền đất yếu

- Nền đất yếu là phạm vi đất nền gồm các lớp đất yếu có khả năng chịu lực kém, nằm

ở bên dưới móng công trình và chịu tác động của tải trọng công trình truyền xuống

Xét về mặt cấu trúc tầng đất nền này có thể được hợp thành là do một hoặc nhiều lớp

Xét về mặt cấu trúc, tầng đất nền này có thể được hợp thành là do một hoặc nhiều lớp

đất yếu xen kẽ nhau hoặc xen giữa các lớp đất khác có khả năng chịu lực tốt hơn

- Khi tính toán nền công trình theo trạng thái giới hạn, nếu không thoả mãn các yêu

cầu về cường độ và biến dạng mà vội vàng coi nền là yếu và tiến hành Xử lý nền thì

nhiều khi gây tốn kém không cần thiết (đặc biệt đ/với công trình lớn) Cần phải áp

dụng toàn diện các biện pháp xử lý đối với kết cấu phần trên, kết cấu móng và đối với

nền

Trang 16

- Trong đa số trường hợp, chỉ sau khi đã thay đổi kết cấu phần trên, đã mở rộng hợp

lý diện tích đáy móng mà những điều kiện cần đảm bảo khi thiết kế (về cường độ, biến

dạng) không đạt mới cần phải xử lý nền Nền cần phải xử lý gọi là “nền đất yếu”.

- Khái niệm về nền đất yếu phải hiểu một cách tương đối trong một hoàn cảnh và điều

kiện xây dựng cụ thể nhất định Việc làm sáng tỏ khái niệm này có ý nghĩa kinh tế

và kỹ thuật trong việc lựa chọn phương án hợp lý nhất.

- Các biện pháp xử lý:

+ Nguyên nhân xử lý:

Kết cấu công trình có thể bị phá hỏng toàn bộ hay từng bộ phận do:

Các biện pháp về kết cấu công trình.

Các biện pháp về móng

Các biện pháp xử lý nền.

Các biện pháp thi công để xử lý nền.

§4.2 Các biện pháp về kết cấu công trình

Kết cấu công trình có thể bị phá hỏng toàn bộ hay từng bộ phận do:

- Các điều kiện về biến dạng không được thoả mãn (S >[S gh ], ∆S >[∆S gh]… )

- Áp lực tác dụng lên mặt nền quá lớn (N tt > R gh)

+ Mục đích xử lý:

- Giảm tải trọng tác dụng lên móng → Làm giảm trị số VT

- Tăng khả năng chịu lực của kết cấu → Làm tăng trị số VP

3

+ Các biện pháp kết cấu công trình:

- Dùng vật liệu nhẹ và kết cấu nhẹ

- Làm tăng độ mềm của công trình

- Làm tăng cường độ cho kết cấu công trình

I Dùng vật liệu nhẹ và kết cấu nhẹ

- Mục đích của biện pháp này là làm giảm trọng lượng của kết cấu công trình Do đó giảm

áp suất tác dụng lên mặt nền

- Có thể bố trí vật liệu và kết cấu nhẹ ở những bộ phận công trình một cách hợp lý, sẽ

giảm độ lệch tâm của tải trọng, → ∆S giảm

- Đối với những công trình không chịu tác dụng của lực ngang lớn thì việc giảm trọng

lượng kết cấu công trình sẽ không ảnh hưởng nhiều đến tính ổn định của công trình

Đối với những công trình thường xuyên chịu tác dụng của lực đẩy ngang lớn

thì khi giảm trọng lượng của công trình cần có những biện pháp khác để đảm

bảo tính ổn định về trượt.

II Làm tăng độ mềm của công trình

- Mục đích: Khi nền móng lún không đều sẽ phát sinh ư/s phụ tại các liên kết của kết cấu

công trình, có thể phá hỏng kết cấu Làm tăng độ mềm của công trình (kể cả móng) sẽ khử

được các ứng suất phụ

-Biện pháp: Có hai biện pháp:

+ Biện pháp khe lún

+ Dùng kết cấu tĩnh định

Trang 17

1- Biện pháp dùng khe lún

- Tại những chỗ có chiều dầy lớp đất thay đổi đột biến và tính nén của đất nền khác

nhau lớn (Hình 1), tại chỗ có thay đổi lớn về chiều cao công trình hoặc chênh lệch lớn

về tải trọng (Hình 2), tại vị trí có sự thay đổi về bố trí mặt bằng công trình (Hình 3)

+ Cần hạn chế số lượng khe lún trong một công trình, vì mặc dù tác dụng kỹ

thuật tốt nhưng tốn kém, thêm nhiều vật liệu xây dựng (phải làm thêm các tường

ngăn ngang, dọc tại chỗ bố trí khe lún, làm khớp nối v.v ), và quản lý khó khăn

nhất là trong các công trình thuỷ lợi

5

+ Các khớp nối bố trí ở các khe lún phải mềm

mại và chịu được độ chênh lún giữa hai bộ phận ở

hai bên khe lún do đó phải tính toán kiểm tra khớp

nối

-Khớp nối là tấm đồng Ω: Thường dùng cho

công trình thuỷ lợi

-Khớp nối bằng chất dẻo polime: Rộng 18cm;

khớp nối là tấm đồng Ω

khớp nối bằng chất dẻo

dầy 0,4cm; mấu nhô 0,4cm; phần uốn cong rộng

2,5cm (Theo Sản phẩm của Phòng kết cấu –Viên

NCKHTL-HN)

khớp nối bằng chất dẻo polime

+ Chiều rộng khe lún phải tính toán vừa đủ để

cho các bộ phận đã được tách ra không tựa sát

bên nhau (làm nứt nẻ công trình) khi chúng bị lún

không đều hoặc bị nghiêng Chiều rộng tối thiểu

khe lún được xác định theo công thức:

δ = k h ( tg θ tg θ ) (4 1)

δ = 3-5cm

δ = k.h.( tg θp- tg θtr) (4.1)

h: chiều cao khe lún

θp,θtr: góc nghiêng của phần công trình ở bên

phải và trái khe lún

k: hệ số an toàn xét đến tính không đồng nhất

của đất nền, có

thể lấy k = 1,3 - 1,5 Dùng khe lún để phân

tách công trình

Trang 18

2- Biện pháp kết cấu tĩnh định

- Thay các liên kết cứng giữa các bộ phận của công trình bằng liên kết khớp hoặc liên

kết tựa cũng có tác dụng làm tăng độ mềm của công trình và khử được ứng suất phụ

thêm phát sinh khi công trình bị biến dạng lệch

- Việc thay các liên kết cứng bằng các liên kết mềm (khớp, tựa) làm cho công trình có

tính chất tĩnh định nên phần nào làm nó nặng nề thêm và kém phần mỹ thuật Do đó

cần hết sức giảm bớt khớp nối mềm trong công trình

- Tốt nhất là dự tính được các yếu tố biến dạng của công trình rồi từ đó tính toán nội

lực trong kết cấu siêu tĩnh của các bộ phận công trình

- Làm tăng thêm cường độ cho kết cấu công trình để các bộ phận của nó đủ sức

chịu thêm các ứng lực sinh ra do công trình bị lún không đều là một phương hướng chủ

động tích cực khi thiết kế công trình theo trạng thái giới hạn có xét đến tác dụng tương

hỗ giữa ba bộ phận của một công trình

- Không được làm ảnh hưởng nhiều đến độ mềm của công trình

Giằng bê tông cốt thép

- Các giằng có tác dụng tăng cường khả năng chịu

ứng suất kéo phát sinh khi tường chịu uốn mà không

ảnh hưởng đến độ mềm của công trình

- Tính toán kết cấu giằng gia cường theo p/pháp dầm

t ê ề đà hồi T thiết kế th ờ lấ ốt thé

* Biện pháp:

- Trong các công trình dân dụng và công nghiệp người ta sử dụng các giằng bê tông cốt

thép (giằng tường, giằng móng), (xem Hình)

Giằng cốt thép

trên nền đàn hồi Trong thiết kế thường lấy cốt thép

cấu tạo là 5 - 15 cm2

- Có thể dùng biện pháp gia cố cục bộ để tăng cường

độ chống cắt cục bộ của tường hay của bộ phận công

trình bằng cách đặt giằng hoặc đặt thêm cốt thép tại

những nơi dự đoán có phát sinh ứng lực cắt lớn

Trang 19

§4.3 Các biện pháp về móng

- Thay đổi chiều sâu chôn móng

- Thay đổi kích thước đáy móng

- Thay đổi loại móng và độ cứng móng

I Thay đổi chiều sâu chôn móng

Cơ sở của phương pháp:

- Cơ sở của phương pháp:

+ Công thức tính sức chịu tải và cường độ tiêu chuẩn của nền có dạng chung là:

pgh = A γ .b + Bq + Dc

A, B, D: các hệ số phụ thuộc góc ma sát trong ϕ của đất

γ, c: trọng lượng riêng và lực dính đơn vị của đất.

*Trường hợp cao trình đặt móng thiết kế không thay đổi: Do nhiều điều kiện khống

chế, móng thường phải đặt tại một cao trình thiết kế nhất định

.Bảo đảm được cao trình đặt móng thiết kế (tức là bảo đảm cao trình của các bộ

phận công trình) là một vấn đề rất quan trọng và khó khăn, nhất là đối với nền đất yếu

.Để giảm bớt độ chênh lệch giữa cao trình đặt móng thiết kế với cao trình đáyg ộ ệ g ặ g y

móng sau khi lún ổn định thì thường phải nâng cao trình đặt móng thiết kế lên một trị

.Đối với các công trình dân dụng công

nghiệp xây trên nền đất loại sét có thể lấy:

Sdp

TK

Trang 20

*Nếu công trình có nguy cơ bị nghiêng, bị lún không đều thì có thể dùng biện

pháp thay đổi chiều sâu chôn móng để xử lý khi thiết kế thi công (Hình 1)

*Gặp trường hợp tầng đất yếu có chiều dày thay đổi nhiều, để giảm chênh lệch

lún, có thể đặt móng ở nhiều cao trình khác nhau (Hình 2)

e

P

- Hiệu quả:

+ Thay đổi trực tiếp áp lực tác dụng lên mặt nền, do đó cải thiện được điều kiện

chịu tải cũng như biến dạng của nền

+ Nếu công trình có nguy cơ bị nghiêng, bị lún không đều thì cũng có thể dùng

biện pháp thay đổi chiều rộng móng để xử lý khi thiết kế thi công (Hình 1)

+ Nếu tầng đất có chiều dày chịu nén khác nhau, dùng biện pháp thay đổi chiều

II Thay đổi kích thước và hình dáng móng

rộng móng để cân bằng lún cho toàn bộ công trình (Hình 2)

eP

Trang 21

+ Trường hợp đất nền có tính nén lún tăng theo chiều sâu thì việc mở rộng đáy

móng thường không có tác dụng (Hình 3)

III Thay đổi loại móng và độ cứng của móng

+ Tuỳ tình hình phân bố tải trọng tác dụng lên móng và điều kiện địa chất mà chọn

móng cho thích hợp (móng đơn, móng băng, móng băng giao nhau, móng bản, móng

hộp (có độ cứng lớn, nhẹ)

+ Khi độ võng móngΔS quá lớn thì phải tăng độ cứng móng

+ Để tăng cường độ cứng của móng có thể dùng các biện pháp: tăng chiều dày

móng, tăng cốt thép dọc, kết hợp với kết cấu phần trên; dùng loại móng hộp, độ cứng

lớn và nhẹ

13

§4.4 Các biện pháp xử lý nền

I Khái niệm

¾Trường hợp cần XLN: sau khi đã thay đổi kết cấu phần

trên, đã mở rộng hợp lý diện tích đáy móng mà những

điều kiện cần đảm bảo khi thiết kế (về cường độ, về

biến dạng) không được thoả mãn thì mới phải xử lý nền,ạ g) g ợ p ý , p max

nền phải xử lý gọi là nền đất yếu

¾Phạm vi nền phải xử lý: là bộ phận đất yếu nằm ở lớp

đất mặt, thông thường lớp đất này có những đặc điểm

sau:

* Chịu ứng suất do tải trọng truyền xuống lớn

* Trong điều kiện tồn tại tự nhiên có hệ số rỗng (ε)

lớn hơn nhiều so với lớp đất nằm phía dưới

* Chịu ảnh hưởng nhiều các tác động từ bên ngoài

¾Mục đích XLN: Các phương pháp xử lý hiện nay đều

ục đ c Các p ươ g p áp ử ý ệ ay đều

nhằm cải thiện điều kiện của đất nền: -làm tăng độ bền

của đất, -giảm độ lún tổng và chênh lệch lún Cụ thể là:

* Giảm tính rỗng

* Tăng cường độ liên kết giữa các hạt

* Giảm tính thấm nước của nền (đặc biệt đ/với công

trình thuỷ lợi)

Trang 22

¾ Phân loại các phương pháp XLN:

Hiện nay có nhiều phương pháp, vấn đề quan trọng là làm sao chọn được phương

pháp xử lý thích hợp cho các loại đất riêng biệt, thỏa mãn được yêu cầu thiết kế đối

với công trình, đồng thời rút ngắn được thời gian thi công, giảm chi phí xây dựng,

nâng cao tính hiệu quả của công trình

Nói chung có thể phân thành ba loại chủ yếu sau:

3) Thuộc loại biện pháp hoá học có: p.pháp keo kết bằng xi măng, p.pháp si li cát

hoá, p.pháp điện hoá v v

1) Thuộc loại biện pháp cơ học có: p.pháp làm chặt bằng đầm, p.pháp làm chặt bằng

chấn động, p.pháp làm chặt bằng các loại cọc, p.pháp thay đất, p.pháp nén trước,

p.pháp phản áp, v v…

2) Thuộc loại biện pháp vật lý có: p.pháp hạ mực nước ngầm, p.pháp giếng cát,

p.pháp điện thấm, p.p bấc thấm, vải địa kỹ thuật, v v

Trong chương trình chỉ giới thiệu một số biện pháp xử lý nền sau:

- Trong chương trình chỉ giới thiệu một số biện pháp xử lý nền sau:

Thay lớp đất yếu nằm ngay dưới đáy móng chịu ứng suất lớn bằng một đệm cát để đủ

sức chịu tải trọng mà vẫn tận dụng được khả năng của lớp đất yếu nằm dưới

- Áp dụng: thường trong các điều kiện sau

* Đất yếu là đất sét chảy (Đất yếu là đất sét chảy (nếu dùng biện pháp đầm thì không lợinếu dùng biện pháp đầm thì không lợi).)

* Chiều dày lớp đất yếu tương đối mỏng ( 3 - 6 m ).

* Vật liệu cát dễ kiếm.

* Đối với công trình thuỷ lợi, do có độ chênh cột nước, cần có biện pháp

chống xói ngầm (dùng tường, bản cừ ) và phải chú ý đến hiện tượng hoá lỏng dưới

tác dụng của tải trọng động

2- Hiệu quả:

- Tăng sức chịu tải của nền

Giảm độ lún của móng công trình (vì đất cát có môđun biến dạng E lớn hơn của đất sét)

- Giảm độ lún của móng công trình (vì đất cát có môđun biến dạng Eolớn hơn của đất sét)

- Giảm độ chênh lệch lún của móng (vì có sự phân bố lại ứng suất do tải trọng ngoài gây ra

trong đất nền nằm dưới tầng đệm cát)

- Giảm chiều sâu chôn móng, do đó giảm được khối lượng vật liệu làm móng

- Tăng nhanh tốc độ cố kết của nền, do đó làm tăng nhanh sức chịu tải của nền và rút

ngắn quá trình lún

Trang 23

3- Tính toán, thiết kế tầng đệm cát:

+ Nguyên tắc tính toán:

Xác định kích thước của tầng đệm cát bao gồm chiều dày (h c) và chiều rộng đáy

tầng đệm cát (b c), đảm bảo hai điều kiện kỹ thuật cơ bản là:

- Đảm bảo nền (sau khi có đệm cát) ổn định về mặt cường độ

- Đảm bảo độ lún của nền (sau khi có đệm cát) nhỏ hơn độ lún cho phép của

công trình

Để làm được điều trên ta phải tính thử dần; thông thường các bước tính toán

được tiến hành như dưới đây:

a) Sơ bộ chọn kích thước đệm cát:

* Chọn h c: theo kinh nghiệm có thể lấy

vào khoảng 0,5 - 3 m có khi là 5 - 6 m

* Chọn b c: hiện nay người ta xác định

kích thước chiều rộng đáy đệm cát theo

góc mở α Căn cứ vào hiện tượng

khuyếch tán ứng suất trong nền người ta

ấ

h

m

b

lấyα như sau:

¾Sau khi chọn kích thước đệm cát (hc , b c) thì tuỳ từng loại công trình và tình hình

tác dụng của tải trọng để kiểm tra theo các nội dung dưới đây :

- Tính toán kiểm tra theo trạng thái giới hạn 1 (về cường độ, ổn định trượt)

- Tính toán kiểm tra theo trạng thái giới hạn 2 (về biến dạng)

¾Đệm cát được xem như một bộ phận của đất nền nhiều lớp: lớp cát nằm trên, lớp

đất yếu nằm dưới

b) Trường hợp công trình chịu tác dụng của lực đẩy ngang:

 Cần tính toán ổn định của nền đã xử lý bằng đệm cát.

- Cát có ma sát lớn nên móng không có khả năng trượt phẳng

- Khi tính toán nền theo ổn định (TTGH-1) cần phải tiến hành kiểm tra trượt sâu

theo phương pháp cung trượt tròn và trượt sâu theo mặt tiếp xúc giữa đáy đệm cát và

đỉnh lớp đất yếu (Khi tính toán, cần kể đến sự thay đổi các chỉ tiêu cường độ chống

cắt của đất nền do cố kết nhờ có tầng đệm cát thoát nước)

M K

gt

ct

≥

= ∑ ∑

Trang 24

q= γ.hm

hm

T

- Khi cần phải kiểm tra theo TTGH-2: Độ lún của nền vẫn tính bình thường đối với

nền nhiều lớp Nếu được thi công đầm chặt tốt thì cát của tầng đệm sẽ có môđun biến

dạng khá lớn vào khoảng 12.000 – 20.000 kN/m2 Trong trường hợp đó có thể bỏ qua

εnc =εmax- D(εmax -εmin )

Từεnccủa cát tìm ra E0cát, có thể lấy theo bảng

IV-1/tr.68

min max ε

* Kiểm tra ứng suất đáy đệm cát:

Đệm cát truyền áp lực đáy móng xuống tầng

đất thiên nhiên phía dưới trong một phạm vi lớn

hơn diện tích đáy móng Để đảm bảo tầng đất

thiê hiê d ới lớ đệ át ẫ ò là iệ

hc

hmb

thiên nhiên dưới lớp đệm cát vẫn còn làm việc

trong giai đoạn biến dạng tuyến tính thì ứng suất

thẳng đứng tác dụng lên lớp đất yếu không được

vượt quá áp lực tiêu chuẩn R tc:

tc c zđ c

Trang 25

Bảng IV-1/tr.68: Các giá trị tiêu chuẩn của lực dính c tc, MPa, góc

ma sát trong ϕtc , độ, và môđun biến dạng Eo, Mpa của đất cát

0,001 40 40

43 50 -

0,002 38 40

0,001 35 30

- -

0,004 36 38

0,002 32 28

28 18

-NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG

0,006 34 28

0,004 30 18

0,002 26 11

S S

không được vượt quá độ lún giới hạn:

- Nếu các tiêu chuẩn kiểm tra theo công thức

(4.6) hoặc (4.10) không đảm bảo thì ta phải

chọn lại kích thước đệm cát, và các bước tính

toán được lặp lại

gh

S

Trang 26

d) Thi công tầng đệm cát

Hiệu quả của tầng đệm cát phụ thuộc phần lớn vào độ chặt của nó Khi thi

công đệm cát phải đảm bảo độ chặt lớn nhất đồng thời không làm phá hoại kết

cấu đất thiên nhiên dưới tầng đệm cát Thường gặp 2 trường hợp sau:

- Khi hố đào khô: cát được đổ từng lớp dày 20 cm và đầm chặt (bằng đầm

lăn, xung kích, chấn động)

- Trừơng hợp mực nước ngầm cao (mà không dùng biện pháp hạ mực

nước ngầm): thì nên dùng biện pháp thi công trong nước (xỉa lắc cát, đầm dùi cho

D = 0,7)

III Phương pháp lèn chặt đất bằng cọc cát

1- Nội dung và điều kiện áp dụng:

* Nội dung phương pháp: Hạ cọc vào trong đất yếu, nhờ thể tích cọc chiếm chỗ mà

đất được lèn chặt lại (nén chặt sâu) Đây cũng là cơ sở để tính cọc sau này

Trong khuôn khổ môn học ta chỉ nghiên cứu tính toán đối với cọc cát

* Thi công cọc cát: Các phương pháp thi công khác nhau chủ yếu ở cách tạo lỗ:

Tạo lỗ dùng ống thép: đường kính vào khoảng 30÷ 50 cm Mũi cọc nhọn bằng

thép gồm 4 cánh mắc bản lề Khi đang đóng ống thép xuống thì mũi cọc khép lại, khi

rút lên thì mũi cọc mở ra (xem Hình 1) Mũi cọc có thể làm bằng nút gỗ hoặc bê tông,

sau khi hạ ống tạo lỗ có thể để lại trong đất (xem Hình 2)

Trang 27

Ống rỗng thường được hạ xuống nền đất bằng búa đóng cọc hoặc bằng

phương pháp chấn động tùy theo loại đất Việc thi công cọc cát theo hai cách hạ

ống thép như sau:

- Đóng ống thép xuống tới cao trình thiết kế, sau đó rút lên rồi nhồi cát vào lỗ,

đồng thời đầm từng lớp một bằng búa treo, chiều dày mỗi lớp khoảng 1,0 m →

Thường dùng với đất sét dẻo, dẻo cứng (Hình 1).

- Dùng chấn động hạ ống thép xuống tới độ sâu thiết kế, nhồi cát vào từng

lớp dầy khoảng 1 0 m sau đó dùng chấn động để làm chặt lớp cát rút ống lên

khoảng 0,5 m cho cát tụt xuống Cứ tiến hành như thế đối với các lớp tiếp theo →

Thường dùng với đất sét dẻo chảy, đất cát hạt nhỏ, mịn bão hòa nước (Hình 2).

Tạo lỗ bằng mìn nổ ép đất (theo chiều sâu cọc): sau đó đổ cát vào đầm từng

lớp Với cách thi công này có thể tạo được cọc cát dài khoảng 18÷ 20 m Lưu ý rằng,

do chấn động khi nổ làm cho lớp đất trên dày khoảng 2 m bị tơi ra, cần có biện pháp

xử lý trượt khi làm móng

* Áp dụng:

Trong xây dựng, phương pháp cọc cát thường dùng để nén chặt các lớp đất yếu

khá dầy (>2,0 m), chịu tải trọng tương đối lớn Như các loại đất cát nhỏ, cát bụi ở

trạng thái bão hoà nước, đất cát xen kẽ những lớp bùn mỏng, đất dính yếu, đất bùn

và than bùn

Trang 28

- Đất nền được lèn chặt do thể tích cọc cát chiếm chỗ trong đất trong phạm vi

chiều dài cọc, độ ẩm giảm; môđun biến dạng, lực dính và góc ma sát trong tăng lên Vì

thế biến dạng của nền giảm và cường độ tăng rõ rệt

- Cọc cát có tính nén lún không khác nhiều so với tính nén lún của đất xung quanh

nó, cho nên có thể coi cọc cát cùng chịu tải trọng với đất nền xung quanh, và khi tính

toán thì lớp đất có cọc cát được coi là một lớp nền có các chỉ tiêu cường độ chống cắt

tương ứng với độ chặt thiết kế (εtk,γtk)

- Cọc cát có tác dụng tăng nhanh tốc độ cố kết của đất nền Phần lớn độ lún của

nền đất có cọc cát thường kết thúc trong quá trình thi công, làm cho công trình mau

chóng đạt đến giá trị ổn định

- Về mặt kinh tế, cát dùng trong cọc là loại vật liệu rẻ hơn so với cọc làm bằng vật

liệu cứng và không bị ăn mòn nếu nước ngầm có tính xâm thực Biện pháp thi công

cọc cát tương đối đơn giản không đòi hỏi những thiết bị phức tạp Vì những lý do trên

cọc cát tương đối đơn giản, không đòi hỏi những thiết bị phức tạp Vì những lý do trên

mà giá thành xây dựng khi dùng cọc cát thường rẻ hơn so với một số phương án xử lý

Đất nền không bị trồi lên khi có cọc.

Đất được lèn chặt đều giữa các cọc.

* Chứng minh:

Bố trí cọc cát trên mặt bằng (xem Hình)

- Xét một lăng thể đất có đáy là tam giác đều, chiều

cao là L (mang tính đại biểu)

- Áp dụng công thức (4.13):

c

23

ε0– hệ số rỗng tự nhiên của đất nền (khi chưa có cọc cát):

εtk– hệ số rỗng thiết kế của đất nền (sau khi có cọc cát):

Trang 29

Thể tích rỗng giảm:

23

c

L c V

lt tk

lt

2

3 2

1 1

0 0

+

−

= +

−

=

Δ

ε ε ε ε

ε

L c

tk

4

3 1

2 c

4 2

−

+

=

0 0

1.32

Giả sử rằng: trong quá trình lèn chặt, độ ẩm ωcủa đất không đổi thì từ (4.16) ta có:

0

.3

2 γ γγπ

−

=

tk tk

d

d - đường kính cọc cát, d = 30 - 40 cm tuỳ theo đường kính tạo lỗ

Cần phải chọn độ chặt thiết kế của nền đất sau khi xử lý cọc cát ( εtk):

29

- Đối với nền đất cát:

εtk = εmax- D(εmax-εmin) (4.18) , Với D = 0,7 ÷ 0,8

- Đối với nền đất cát bụi:

εtk= 0,6 - 0,8 (ở trạng thái chặt vừa) (4.19)

- Đối với nền đất sét bão hoà nước:

)5

FL +

1

= V

o tk o

ε

ε ε

+

−

= Δ

F v V

Trang 30

c) Xác định L :

Có thể dựa trên hai cơ sở:

- Khống chế về mặt biến dạng: lấy L ≥ H a với H alà chiều sâu vùng nền ảnh hưởng lún

- Khống chế về mặt cường độ, ổn định: lấy L > độ sâu lớn nhất của vùng nền trượt Trị

số L còn phụ thuộc vào khả năng của phương tiện đóng nhổ ống thép Hiện nay chưa

có phương pháp chính xác tìm chiều dài cọc L

b

hm

TII gh

1- Nội dung và trường hợp áp dụng:

a) Nội dung phương pháp:

- Trước khi xây dựng công trình dùng các loại vật liệu (cát, sỏi, gạch, đá v.v ) chất

đống lên mặt đất trong phạm vi xây dựng móng để gây ra một áp lực nén (gọi là áp lực

IV Phương pháp nén trước

nén trước) tác dụng lên mặt nền, làm cho đất nền bị lún do đó đất được chặt lại Khi

đất nền đạt được độ chặt yêu cầu, người ta dỡ áp lực nén trước rồi tiến hành xây dựng

p nt b) Áp dụng:

- Phương pháp thường được

dùng đối với đất sét và sét pha

- Trong thực tế xây dựng, các lớp đất loại sét có tính nén lún lớn, cố kết bình thường

nằm ở một độ sâu giới hạn và lún cố kết lớn có thể xảy ra do việc xây dựng các tòa

nhà lớn, đường hay đập đất thì phương pháp nén trước có thể được sử dụng để giảm

thiểu lún sau khi xây dựng

cát ở trạng thái chẩy; phạm vi

nền không lớn

Trang 31

Đường nén

e

e o

c) Cơ sở lý thuyết:

Phương pháp nén trước dựa trên quy luật giảm tính nén lún của đất dưới tác dụng

của tải trọng (quan hệ e ∼p).

Đất sau khi nén trước có tính nén lún nhỏ; hệ

số rỗng (e) và hệ số nén (a s << a c) giảm và cường

độ tăng lên

Hiệu quả của phương pháp nén trước thường

được đánh giá bằng giá trị độ lún (S t) sau một thời

gian t nào đó.

3- Tính toán thiết kế:

Cần xác định 2 đại lượng:

- Độ lớn của áp lực nén trước (p nt)

- Thời gian nén trước (t nt)

9Chọn (p ) : cần đảm bảo hai yêu cầu:

Đường nén lại

9Chọn (p nt) : cần đảm bảo hai yêu cầu:

Hiệu quả nén trước cao, muốn vậy p nt ≥ tải trọng thiết kế; thường p nt > p tk

Đảm bảo không phá hoại nền, bằng cách tăng tải trọng từng cấp, khống

chế tốc độ tăng tải nén trước sao cho nền không bị phá hoại

9Chọn (t nt) : Liên quan tới quá trình cố kết của đất và tiến độ xây dựng công

trình Cả hai đại lượng cần tìm lại có quan hệ mật thiết với nhau

33

Áp dụng lời giải của bài toán cố kết một hướng để tìm thời gian t nt, và tải trọng nén

trước p nt (Xem Chương 6, Cơ Học Đất)

Trong thực tế, nếu đất nền là sét bão hòa nước và có tính nén lớn diễn ra trong thời

gian dài, dùng biện pháp nén trước vẫn không đảm bảo yêu cầu thiết kế thì có thể áp

dụng kết hợp biện pháp giếng cát

S S

Tiêu đề	Nền Móng
Tác giả	Nguyễn Hữu Thái
Trường học	Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Địa Kỹ Thuật Công Trình
Thể loại	Giáo trình nền móng
Năm xuất bản	1998
Thành phố	Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	63
Dung lượng	3,46 MB

Gíao trình nền móng docx

Phân loại cọc: theo 4 cơ sở