Thi công công trình hầm đậu xe công trường lam sơn

ĐÒ ẢN TÓT NGHIỆP KỸ sư ẴẢY DỤNG KHOÁ HỌC 2003-2008CHƯƠNG 7 THlếr KỂ HÀNG CỌC KHOAN NHỒI CHốN ĐẤT Vị trí là hình ôvan có bán kính R= 17,lmTại vị trí này ta có thể đưa ra 2 phương án thiết

Trang 1

ĐÒ ẢN TÓT NGHIỆP KỸ sư ẴẢY DỤNG KHOÁ HỌC 2003-2008

CHƯƠNG 7 THlếr KỂ HÀNG CỌC KHOAN NHỒI CHốN ĐẤT

(Vị trí là hình ôvan có bán kính R= 17,l(m))Tại vị trí này ta có thể đưa ra 2 phương án thiết kế kết cấu chắn giữ là:Tường trong đất hoặc cọc khoan nhồi

Đây là 1 phương án dùng để thiết kế kết cấu chắn giữ đất Sau khi tính toántheo phương án này ta sẽ so sánh với phương án tường trong đất(Đã tính toán ởchương 6), rồi từ đó tìm ra giải pháp chung cho việc chắn đất bao xung quanhcông trình

Phần so sánh giữa 2 phương án được thực hiện ở cuối chương này

I GIỚI THIỆU CHUNG

Khi đào hố móng ở những chỗ tạo được mái dốc, hoặc do hiện trường hạnchế không thể chắn giữ bằng cọc trộn được, khi độ sâu khoảng 6 - 10 m thì có thểchắn giữ bằng cọc hàng Chắn giữ bằng cọc hàng có thể dùng cọc khoan nhồi, cọcđào bằng nhân công, cọc bản bê tông cốt thép đúc sẵn hoặc cọc bản thép

kết cấu chắn giữ bằng cọc hàng có thể chia làm:

( 1 )Chắti giữbằng coc hàng theo kiểu cicĩx côt:

khi đất xung quanh hố tương đối tốt , mực nước ngầm tương đối thấp, cóthể lợi dụng hiệu ứng vòm giữa hai cọc gần nhau (VD:Khi dùng cọc nhồi khoan

lỗ hoặc cọc đào lỗ đặt thưa) để chắn mái đất

(2) Chắn giữ bằng coc lĩàns liên tuc:

Trong đất yếu thì thường không thể hình thành vòm đất, cọc chắn giữ phảixếp thành hàng liên tục Cọc khoan lỗ dày liên tục có thể xếp chồng vào nhauhoặc khi cường độ bê tông cọc còn chưa hình thành thì làm một cọc rễ cây bằng

bê tông không cốt thép ở giữa hai cây cọc để nối liền cọc hàng khoan lỗ lại Cũng

có thê dùng cọc bản thép, cọc bản bê tông cốt thép

(3) Clĩắn eìữbằne coc hàng_ tổ hơi?

ĐÒ ÁN TÓT NGHIỆP KỸ ổư ẦÀY DựNG KHOÁ HỌG 2003-2008(1) Kết cấu chắn giữ không có chống (con sơn): Khi độ sâu đào hố móngkhông lớn và có thể lợi dụng được tính chất con son để chắn giữ được thẻ đất ởphía sau tường

(2) Kết cấu chắn giữ có chống đơn: khi độ sâu đào hố móng lớn hơn,không thể dùng được kiểu không có chống thì có thể dùng 1 hàng chống đơn ởtrên đỉnh của kết cấu chắn giữ( hoặc dùng neo kéo)

(3) Kết cấu chắn giữ nhiều tầng chống: khi độ sâu đào hố móng là khá sâu

có thê đặt nhiều tầng chống, nhằm giảm bớt nội lực của tường chắn

Căn cứ vào thực tiễn thi công ở vùng đất yếu, với độ sâu hố đào nhỏ hơn6m, khi điều kiện hiện trường có thể cho phép áp dụng kiểu tường chắn làm cọcchộn dưới sâu kiểu trọng lực là lý tưởng hơn cả Khi hiện trường bị hạn chế, cũng

có thể dùng cọc congson khoan lỗ hàng dày ^600(mm), giữa hai cọc được chènkín bằng cọc rễ cây cũng có thể thêm làm hàng ngăn nước bằng cách bơm vữahoặc cọc chộn ximăng ở phía sau cọc nhồi, với loại hố móng có độ đào sâu

4H-6/77, căn cứ vào điều kiện hiện trườngvà hoàn cảnh xung quanh có thể dùngloại tường chắn bằng cọc trộn dưới sâu kiểu trọng lực hoặc đóng bằng cọc bê tôngcốt thép đúc sẵn hoặc cọc bản thép, sau đó ngăn thấm nước bằng bơm vữa hoặctăng thêm cọc trộn, đặt một đường dầm quây và thanh chống, cũng có thể dùngcọc khoan lỗ ^600(mm),phía sau dùng cọc nói trên để ngăn thấm nước,ở đỉnhcọc đặt một đường dầm quây và thanh chống với loại hố móng có độ sâu6-G 0/77,thì dùng cọc khoan lỗ ^800 -ỉ- lOOO(mra) phía sau có cọc trộn dưới sâuhoặc bơm vữa chống thấm đặt 2-3 tầng thanh chống, số tầng thanh chống tuỳ theotình hình địa chất, hoàn cảnh xung quanh và yêu cầu biến dạng của kết cấu quâygiữ mà xác định Với loại hố móng có độ sâu trên lOm , trước đây hay dùngtường ngầm liên tục trong đất, có rất nhiều thanh chống, tuy là chắc chắn tin cẩnnhưng giá thành cao, gần đây đã dùng cọc khoan lỗ ^800 -ỉ- 1000(m/??) để thaythế cho tường ngầm và cũng dùng cọc trộn dưới sâu để ngăn nước, có nhiều tầngthanh chống và đảo trung tâm, kết cấu chắn giữ loại này đã ứng dụng thành công

ở hố móng có độ sâu đào tới 13m

Với các phương án đã trình bày ở trên Trong nội dung đồ án này ta lựa

ĐÒ ÁN TÓT NGHIỆP KỸ ổư ẦÀY DựNG KHOÁ HỌG 2003-2008

II ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH:

Giống như “Tường trong đất”

III THIẾT KỂ CỌC KHOAN NHỒI:

Việc thiết kế cọc khoan nhồi được thiết kế cho một cọc, không thiết kế chomột hàng cọc Bởi vì như vậy sẽ thiên về an toàn hơn

*Với phương án thiết kế cho môt coc:

- Khi cọc chịu lực đẩy ngang, phản lực sinh ra ở mặt bên của thân cọc

trong thực tế là ở trạng thái không gian, khi thân cọc là hình chữ nhật hoặc hìnhtròn thì hiệu ứng của lực là khác nhau Qua thử nghiệm thấy, đế kể đến nhân tốnói trên , đem trạng thái nội lực không gian chuyển đổi thành trạng thái chịu lựcphẳng bằng cách dùng bề rộng tính toán áp lực đất b, theo bảng sau:

*Với phương án thiết kế cho mốt hàng coc

- Với hàng cọc tạo thành bởi n cây cọc thì bề rộng tính toán phản lực đất ởmặt bên của nó là n.bị=0,9n.( l,5b + 0,5)

- Tuy nhiên sự làm việc của một cọc là khác so với nhóm cọc việc thiết kếcho một cọc sẽ thiên về an toàn hơn so với thiết kế một nhóm cọc bởi lý do sau:

+ Nhóm cọc là sự làm việc đồng thời giữa các cọc Vậy nên khi chịu lực

áp lực thì không chỉ có một cọc trong nhóm chịu mà tải trọng đó được chia ra chocác cọc trong nhóm cùng chịu(Sự làm việc không gian giữa các cọc trong nhómcọc)

-i-Ngoài ra còn có hiệu ứng nhóm cọc sẽ chi phối sự làm việc của các cọc

Việc thi cổng cọc khoan nhồi được thực hiện bởi các máy khoan chuyêndụng kích thước mũi khoan là định hình Vậy nên việc lựa chọn tiết diện cọc166

Trang 2

- Chọn chiều sâu của cọc là H=30,0 (m) = chiều sâu của “Tường trong

đất”

- Theo TCVN 198-1997 Thiết kế nhà cao tầng Cọc khoan nhồi phải được

đặt trên lớp cuội sỏi có độ cứng lớn

- Tuy nhiên trong phạm vi đồ án này, hàng cọc khoan nhồi chịu tải ngang

là áp lực ngang của đất và nước vậy nên chiều sâu thiết kế và điểm tựa của châncọc không nhất thiết phải đặt trên lớp đất cuội, sỏi hàng cọc ở đây phải đảm bảocho chống thấm ngăn không cho nước thấm vào công trình vậy nên chiều sâuđược hạ thấp hơn và hạ vào lớp đất sét ngăn không cho nước thấm ngược trở lên

Như vậy kích thước cọc khoan nhồi được lựa chọn ở đây:

D = 800(mm) ;H = 30,0(m).

Ta sẽ tính toán nội lực cọc khoan nhồi với phương án:

Phương án:

SỬ DỤNG PHẦN MỂM PL AXIS

I Sơ lươc về vhần mềm vlaxis

- Sử dụng chương trình Plaxis để tĩnh toán nội lực cọc khoan nhồi.

- Mô hình cọc khoan nhồi được đưa vào chương trình Plaxis:

+ Tính toán cho một cọc khoan nhồi có kích thước D = 800(mm), độ sâu

H=30(m) kể từ mặt đất lớp 2(Đường kính quy đổi:

Trang 3

II Áp dung tính toán nôi lưc

Ta có bảng giá trị nội lực và chuyển vị như trane bên

Giá trị mômen lớn nhất M= -17,27(kNm)

Giá trị lực cắt lớn nhất Q= 2,24(kN)

Trang 4

ỒINH VIÊN THƯC HIÊN: NGUYỄN MANH DÂN- LỚP 2003Ẫ5 169

Trang 5

ĐÒ ÁN TÓT NGHIỆP KỸ ôư ẦÀY DựNG KHOÁ HỌG 2003-2008

45 00 50 00 55,00 60 00 65 00 70.00 75,00 80 00 85 00 90.00

ĐÒ ÁN TÓT NGHIỆP KỸ ôư ẦÂY DựNG KHOÁ HỌC 2003-2008

Trang 6

ỔINH VIÊN THƯC HIÊN: NGUYỄN MANH DÂN- LỚP 2003Ẫ5 172

Trang 7

ĐÒ ÁN TÓT NGHIỆP KỸ ôư ẦÀY DựNG KHOÁ HỌC 2003-2008

Giai đoạn 2: Thi công đào đất tầng 1

Ta có bảng giá trị nội lực và chuyển vị như trang bên

Giá trị mômen nguy hiểm nhất: M= -144,45(kNm)

Giá trị lực cắt nguy hiểm nhất: Q= -49,53(kN)

Trang 8

45.00 50.00 55.00 60.03 65.00 70.00 75.00 80.00 85.00 90.0 50.00

Trang 9

95 00

50.00 55.00 60.00 65.00 70.00 75 00 80 00 85.00 90.00

Trang 10

Trang 11

Giai đoạn 3: Thi công hệ neo tầng 1

Giá trị mômen nguy hiểm nhất: M= -144,65(kNm)

Giá trị lực cắt nguy hiểm nhất: Q= -49,44(kN)

Trang 12

ỒINH VIÊN THƯC HIÊN: NGUYỄN MANH DÂN- LỚP 2003Ẫ5 179

Trang 13

95 00

50.00 55.00 60.00 65.00 70.00 75 00 80 00 85.00 90.00

Trang 14

Trang 15

0.000 10.000 20.000 30.000 40.000 50.000 60.000 70.000 80.000

Deíormed Mesh Extreme total dsplacement 166.03*10' 3

m (displacements scaled up 20.00 times)

Ta CÓ bảng giá trị nội lực và chuyển vị như trane bên

Giá trị mômen nguy hiểm nhất: M= 154,52(kNm)

Giá trị lực cắt nguy hiểm nhất: Q= 101,96(kN)

90.000

Trang 17

Trang 18

Trang 19

Giai đoạn 5: Thi công làm sàn tầng 2

Trang 20

95 00

4500 50.00 55.00 60 00 65 00 70.00 75.00 80.00 85.00 90.00

Trang 21

Trang 22

Trang 23

0.000 10.000 20.000 30.000 40.000 50.000 60.000 70.000 80.000

■ I I I I I I I I

Dclormcd M.sh Extreme total displacement 207.16*10' 3 m (đisplaoements scaled up 20.00

Ta CÓ bảng giá trị nội lực và chuyển vị như trane bên

90.000

Trang 24

95.00 50.00

Trang 25

95 00

Trang 26

Trang 27

Giai đoạn 7: Thi công làm sàn tầng 3 tại cos -11.500(m)

Extreme total dtsplacoment 207.34'10' 3 m

Ta CÓ bảng giá trị nội lực và chuyển vị như trang bên

Trang 28

ĐÒ ÁN TÓT NGHIỆP KỸ ôư ẦÂY DựNG KHOÁ HỌG 2003-2008

45 00 50 00 55 00 60.00 65.00 70.00 75.00 80 00 85.00 90 00

50 00 55.00 60.00 65 00 70.00 75.00 80.00 85 00 90.00 95.

Trang 29

Trang 30

ỔINH VIÊN THƯC HIÊN: NGUYỄN MANH DÂN- LỚP 2003Ẫ5

Trang 32

95 00

Trang 33

Trang 34

Giai đoạn 9: Thi công làm sàn tầng 4 tại cos -14.500(m)

0.000 10.000 20.000 30.000 40.000 50.000 60.000 70.000 80.000

90.000

Trang 36

95 00

Trang 37

Trang 38

ĐÒ ÁN TÓT NGHIỆP KỸ ổư ẦÀY DựNG KHOÁ HỌG 2003-2008 III 3.THIẾT KẾ THÉP CHO HÀNG cọc KHOAN NHỔI CHẮN ĐẤT

( T h i ế t k ê t h e o t i ê u c h u ẩ n c ủ a N g a )

/

L ý t h u y ế t á y d u n g

Hiện nay chưa có tài liệu nào trong nước đề cập đến vấn đề này Được sự

Khi tính toán tiết diện BTCT theo cường độ

thông thường giả thiết rằng bê tông không làm việc

chịu kéo, toàn bộ lực kéo do cốt thép chịu Trong đó

người ta chấp nhận ứng suất nén trong bê tông có

biểu đồ hình chữ nhật đế tính toán (h.15)

Tuy nhiên, người ta giả thiết rằng, trong giai

đoạn phá hoại ứng suất trong bê tông bằng giới hạn

độ bền còn trong thép - giới hạn chảy Biết giá trị

giới hạn độ bền chịu nén của bê tông cũng như giới ^

hạn chảy của thép thành lập được phương trình cân

bằng nội và ngoại lực trong tiết diện, từ đó nhận

//.75 Biểu đồ ứng suất

chấp nhận khi tính toán theo cường độ

Đối với tiết diện BTCT tròn, chấp nhận rằng ranh giới giữa vùng nén vàvùng kéo đi qua cung nối 2 điểm cung đường tròn với góc ở tâm 2ak Lúc đó biểu

đồ ứng suất trong bê tông vùng chịu nén và trong cốt thép vùng nén và kéo tươngứng với các giả thiết nêu trên trong giai đoạn giới hạn sẽ có dạng trình bày trên.01.16).

Đối với cấu kiện chịu uốn với tiết diện hình tròn thể hiện trên (h.16), tathành lập phương trình cân bằng nội lực, cho bằng 0 hình chiếu của tất cả các lựctác động trong tiết diện cấu kiện lên mặt phẳng ngang:

Trong đó F'G F'- diện tích tiết diện ngang của thép dọc nằm tương ứng

trong trong vùng chịu kéo và nén

Các ký hiệu khác tương ứng với các ký hiệu trong các tiêu chuẩn hiện hành(15, 32)

Trang 39

2

Fb= — ( 2 a k - s m 2 a k )

Trong đó a k theo radian

đưa biểu thức (46) vào phương trình (45) nhận được:

A, tính cho hàng loạt tiết diện tròn BTCT khác nhau Trên cơ sở các lời giải

phương trình (47) xây dựng quan hệ góc a k từ A (h.17) Chúng có thể được sửdụng trong tính toán thực tế

Vì trong giai đoạn đầu tính toán tiết diện chưa biết được phần nào của thépdọc chịu nén, phần nào chịu kéo, góc ak cần được xác định bằng phương pháp

Trang 40

r 7 p _ i i

ĐÒ ÁN TÓT NGHIỆP KỸ ổư ẦÀY DựNG KHOÁ HỌG 2003-2008đúng dần Nếu ngay lúc đầu chấp nhận rằng phần kéo và nén của cốt thép dọc bốtrí theo các huớng khác nhau từ trục 0-0 của vòng tròn (xem h 16),vuông góc vớimặt phẳng uốn, thì hình dạng cuối cùng của vùng bê tông chịu nén được xác địnhsau một vài thao tác Khi kinh nghiệm đầy đủ tính toán tiết diện tròn , giá trịđúng đắn của góc aktìm được từ lần đầu tiên Trong trường hợp, khi cốt thép chịu

nén không xét trong tính toán, trong thành phần ( F p -Fc)cần lấy diện tích tiếtdiện của tất cả các thanh nằm theo một phía so với trục 0-0

Khi tính toán cấu kiện chịu nén cần tuân thủ điều kiện sau: mô men ngoạilực không được lớn hơn mô men nội lực Mô men nội lực có thể tương ứng vớitrục 0-0, vuông góc với mặt phảng uốn và đi qua tâm đường tròn:

M < k.(R„FbZb +RacF;z; + R F:z:) (49)

Trong đó k- hệ số điều chỉnh; Zb- khoảng cách tâm trọng lực vùng chịu nén

của bê tông (một phần hình tròn) từ trục 0-0 hoặc tâm vòng tròn; Z c

Trong đó f ị C , f p - diện tích tiết diện từng thanh thép tương ứng vùng chịu

nén và chịu kéo; Z C ị , Zf - khoảng cách ngắn nhất của tâm mặt cắt từng thanh thép

đến trục 0-0

Trong trường hợp khi trong toàn bộ thép chịu nén và chịu kéo lấy các thanh

có đường kính như nhau ( f c = biểu thức cánh tay đòn đối với thép chịu

Định dạng
Số trang	53
Dung lượng	4,33 MB