Báo cáo chuyên đề nền móng thầy trương quang thành

Tên lớp đất Mô tả đất Ký hiệumặt cắt1 Cát mịn màu xám đen, nâu vàngtrạng thái rời 2 Đất sét lẫn cát mịn màu nâu vàng,xám đen, trạng thái dẻo nhão đến dẻo mềm 3 Bùn sét lẫn hữu cơ và ít c

BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ NỀN MÓNG

Vị trí công trình Góc đường Trần Phú- Bà Triệu- 30/4,

1 Mặt bằng các hố khoan và vị trí các tim cọc thí nghiệm nén tĩnh:

Hồ sơ địa chất hố khoan số 1 bị thất lạc, xây dựng mặt cắt địa chất qua 2 hố khoan 2 và 3:

8b

8c TK8b

TK8c 8c

8d 8c

-32.30

-38.75 -43.40

-47.50 -49.50 -52.10

-61.80 -64.00 -66.50 -68.50 -73.00

-80.00

-2.80

-0.80 MNN

50mChú thích:

Tên lớp đất Mô tả đất Ký hiệumặt cắt

1 Cát mịn màu xám đen, nâu vàngtrạng thái rời

2

Đất sét lẫn cát mịn màu nâu vàng,xám đen, trạng thái dẻo nhão đến

dẻo mềm

3 Bùn sét lẫn hữu cơ và ít cát mịn,màu xám xanh, trạng thái rời

TK3 Cát mịn lẫn ít sét màu xám xanh,

trạng thái rời

4 trạng thái dẻo mềm đến nửa cứngÁ sét màu nâu vàng xám trắng,

5 Cát bụi lẫn ít sét màu xám xanh,xám trắng trạng thái chặt vừa

6 trạng thái dẻo cứng đền nửa cứngÁ sét màu xám nâu, xám trắng,

7 Đất sét màu xám nhạt, trạng tháidẻo mềm đến dẻo cứng8a Cát bụi lẫn ít sét màu xám nâunhạt, trạng thái chặt vừa

TK8a

Á sét đến đất sét màu xám vàngnâu, trạng thái dẻo cứng đến nửa

cứng8b Cát bụi lẫn ít sét màu xám nâunhạt, trạng thái chặt

TK8b Á sét màu xám nâu nhạt, trạng tháicứng đến rất cứng

8c Cát bụi lẫn ít sét màu xám nâunhạt, trạng thái rất chặt

TK8c Á sét màu xám nâu nhạt, trạng tháirất cứng

8D Cát mịn lẫn bột màu xám nâu, xámxanh, trạng thái rất chặt

2 Tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu:

Tại công trường đã thi công 2 cọc thử với kích thước như sau:

Tên cọc Đường kính

D (m)

Chiều dài (m)

Tải thiết kế(T)

Tải thí nghiệm(T)

2 a

Kết quả tính toán SCT của cọc theo 2 công thức tương đối giống nhau

Pvl > Pep,max => Thiết kế đạt yêu cầu

3 Mặt cắt trụ địa chất tại vị trí các tim cọc thử:

8b

8d 8c

0.00 -2.60

-23.70

-30.80 -34.40

-40.00 -44.00 -47.00

-55.00

-67.00 -70.40 -74.20

-55.00 MNN

 Cọc thử số 2:

-21.10 -23.80

-32.30

-38.75 -43.40

-47.50 -49.50 -52.10

-61.80 -64.00 -66.50 -68.50 -73.00

-80.00

-2.80

-56.50

1 2

8b

8c TK8b

TK8c 8c

8d MNN

 Nhận xét:

Địa chất khu vực thuộc vùng trầm tích sông biển hỗn hợp, tầng cát thuộc cát bụi có lẫn các mạch sét và có xen kẹp các thấu kính Á sét.

- Tại khu vực xây dựng trên bề mặt có lớp đất số 1: Cát mịn rời; lớp đất số 2: đất sét trạng thái dẻo nhão; lớp đất số 3: Bùn sét trạng thái nhão là các lớp đất yếu, sức chịu tải thấp

- Các lớp đất số 4: Á sét dẻo mềm; lớp số 5: Cát bụi lẫn sét trạng thái chặt vừa; lớp số 6: Á sét trạng thái dẻo cứng và lớp số 7: Đất sét dẻo mềm là các lớp đất có sức chịu tải yếu, chỉ thích hợp với các hạng mục công trình nhỏ

- Lớp số 8a: cát bụi lẫn sét trạng thái chặt vừa là lớp đất có đặc trưng cơ lý trung bình, chỉ thuận lợi cho việc xây dựng công trình nhỏ và vừa

- Các lớp số 8b: Cát bụi lẫn sét trạng thái chặt; Lớp 8c: cát bụi lẫn sét trạng thái rất chặt; Lớp 8d: cát mịn trạng thái rất chặt là các lớp đất tốt ,đặc trưng

cơ lý thuận lợi cho việc xây dựng

- Đối với công trình quan trọng, cần sức chịu tải lớn, với giải pháp móng cọc nên chọn lớp đất chịu lực là lớp đất số 8d: cát mịn trạng thái rất chặt ở

độ sâu trung bình từ 71,3m trở xuống

4 Tính toán sức chịu tải của cọc theo điều kiện đất nền:

A 18,791

B 35,4670,228 d 1m







55 0,823 T / m

>35m lấy fi ở độ sâu 35m nên cũng không cần chia nhỏ

Lớp đất

(số hiệu) Loại đất l i (m)

Độ sâu TB lớp đất Z i (m) f i (KN/m

b Sức chịu tải theo kết quả xuyên tiêu chuẩn SPT:

N: số SPT của đất ở chân cọc (4d trên mũi cọc và 1d dưới mũi cọc)

N: số SPT trung bình của đất trong phạm vi chiều dài cọc

Lớp đất (số hiệu) Chiều dày l i (m) N SPT NSPTtb

5510

A 58,44

B 104,670,245 d 1m

sệt B=1,5 > 1 nên fi =0, do vậy không cần chia nhỏ lớp 3 Các lớp đất ở độ sâu

>35m lấy fi ở độ sâu 35m nên cũng không cần chia nhỏ

Lớp đất

(số hiệu) Loại đất l i (m)

Độ sâu TB lớp đất Z i (m) f i (KN/m

F d.l 3,14.1.56,5 177,41 m

N: số SPT của đất ở chân cọc (4d trên mũi cọc và 1d dưới mũi cọc)

N: số SPT trung bình của đất trong phạm vi chiều dài cọc

Lớp đất (số hiệu) Chiều dày l i (m) N SPT NSPTtb

56,5 12

Gồm 11 cái, có chiều cao 0,76m; chiều dài 12m.

- Bê tông đối trọng:

Bao gồm 27 cục 5T (135T); 15 cục 4T (60T); 187 cục 3,5T (655T) Tổng trọng lượng đối trọng trên dàn là 880T >1,1 lần tải trọng thí nghiệm

- Thiết bị quan trắc lún:

Gồm 4 đồng hồ thiên phân kế, loại hành trình 100mm, độ chính xác

0,01mm đo chuyền vị tại 4 vị trí đối xứng qua tim cọc

Quy trình và quá trình thí nghiệm:

(Xem chi tiết trong hồ sơ thí nghiệm nén tĩnh cọc)

- Thí nghiệm thực hiện theo tiêu chuẩn Việt Nam TCXDVN 269-2002

6 100% 400 Theo dõi đến khi tốc độ lún <0,25mmtrong 6h

9 0% 0 Theo dõi đến khi tốc độ lún <0,25mmtrong 1h nhưng không quá 2h

17 200% 800 Theo dõi trong 24h đạt độ lún ổn định<0,25mm

21 0% 0 Theo dõi trong 2h đạt độ lún ổn định<0,25mm

Ghi nhận độ lún tại các thời điểm 0’, 10’, 20’, 30’, 45’, 60’, 90’,120’, 180’, 240’, …, 24h

KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

CỌC THỬ SỐ 1

Biểu đồ quan hệ giữa tải trọng và độ lún của cọc thử 1:

Biểu đồ quan hệ giữa tải trọng, độ lún và thời gian của cọc thử số 1:

0 100

Tóm tắt quá trình thí nghiệm của cọc thử số 1:

Nhận xét: Tổng độ lún đầu cọc ΣS=81mmS=81mm0,1D nên cọc đã bị phá hoại theo đất nền Do vậy, Đơn vị tư vấn thiết kế cho dừng thí nghiệm ở mức tải trọng 125% (500T) tải trọng thiết kế

Khi tổng độ lún của cọc đạt ΣS=81mmS=20 mm, tải trọng tác dụng lên cọc đạt Pgh

Từ biểu đồ quan hệ giữa tải trọng và độ lún suy ra

KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

CỌC THỬ SỐ 2

Biểu đồ quan hệ giữa tải trọng và độ lún của cọc thử 2:

Biểu đồ quan hệ giữa tải trọng, độ lún và thời gian của cọc thử số 2:

Tóm tắt quá trình thí nghiệm của cọc thử số 2:

Tại cấp tải trọng 100% (400T) tải trọng thiết kế, tổng độ lún đầu cọc là

8,61mm Sau khi giảm tải hoàn toàn độ lún dư còn 2,37mm Cọc làm việc bìnhthường

- Khi kích tải từ cấp tải trọng 150% (600T) lên cấp tải trọng 175% (700T), tổng lún đầu cọc là 95,00mm trong thời gian 20 phút Đồng hồ áp giảm nhanh từ mức áp 175% (700T) xuống mức áp 125% (500T), mức áp của cọc thử số 2 ổn định ở cấp tải 125% (500T)

Nhận xét: Tổng độ lún đầu cọc ΣS=81mmS=95mm0,1D nên cọc đã bị phá hoại theo đất nền Do vậy, Đơn vị tư vấn thiết kế cho dừng thí nghiệm ở mức tải trọng 175% (600T) tải trọng thiết kế

Khi tổng độ lún của cọc đạt ΣS=81mmS=20 mm, tải trọng tác dụng lên cọc đạt Pgh

Từ biểu đồ quan hệ giữa tải trọng và độ lún suy ra

6 So sánh kết quả tính toán sức chịu tải của cọc theo các công thức:

7 Nghiên cứu mối quan hệ giữa độ sâu cắm cọc vào lớp đất chịu lực và sức chịu tải của cọc:

Do công thức tính sức chịu tải của cọc theo thí nghiệmxuyên tiêu chuẩn SPT cho kết quả gần giống với sức chịu tải của cọc theo thí nghiệm nén tĩnh nên ta sử dụng công thức này để nghiên cứu mối quan hệ giữa

độ sâu cắm cọc trong lớp đất chịu lực và sức chịu tải của cọc

Lớp đất đặt mũi cọc là lớp 8b (cát bụi lẫn ít sét trạng thái chặt) Các chỉ tiêu cơ lý chính xem trong bảng

Kết luận:

Để tận dụng khả năng chịu lực của lớp đất tốt dưới mũi cọc, cân bằng giữa chiều dài cọc và sức chịu tải của cọc thì mũi cọc nên cắm trong lớp đất chịu lựckhoảng 4D (4 lần đường kính cọc)

8 Đề xuất giải pháp tăng sức chịu tải của cọc phù hợp với tải trọng thiết kế:

Có nhiều biện pháp tăng sức chịu tải của cọc như: sử dụng cọc khoan nhồi có

mở rộng đáy, tăng chiều dài cọc, tăng đường kính cọc Do lớp đất 8c ,8d là lớp đất tốt có sức chịu tải lớn nằm sâu bên dưới nên chọn phương án tăng chiều dàicọc để đặt mũi cọc vào lớp đất tốt này Sử dụng công thức tính sức chịu tải của cọc theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT để tính toán SCT của cọc khi tăng chiều dài cọc

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 62

Từ kết quả trên chọn chiều dài cọc thử 2: lc ≥ 67m

kính D = 1m thì chiều dài cọc cần thiết: lc ≥ 70m

9 Nhận xét và kết luận:

Đây là công trình có quy mô khá lớn, sức chịu tải thiết kế của cọc là Ptk=400T.Tuy nhiên do thiết kế không hợp lý nên khi tiến hành thí nghiệm nén tĩnh, sức chịu tải tính toán chỉ đạt Pa=(166÷242)T < Ptk=400T => không đạt yêu cầu Kết quả tính toán theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT cũng cho kết quả tương tự Kết quả tính toán theo thí nghiệm trong phòng cho kết quả sai khác khá nhiều, không đáng tin cậy Do vậy khi tính toán sức chịu tải của cọc cần dựa trên nhiều phương pháp khác nhau để có thể dự đoán chính xác nhất sức chịu tải của cọc

Việc chọn lớp đất đặt mũi cọc cũng như độ sâu đặt mũi cọc trong lớp đất chịu lực này cũng cần lưu ý Lớp đất đặt mũi cọc phải là lớp đất tốt, chiều sâu cắm mũi cọc trong khoảng 4Dcoc để tận dụng khả năng chịu lực tốt của lớp đất này