Đồ Án Móng Cọc Nhồi BTCT

Cọc khoan nhồi là cọc được thi công theo phương pháp khoan tạo lỗ trước trong đất, sau đó lỗ được lấp đầy bằng bê tông. Việc tạo lỗ được thực hiện bằng phương pháp khoan, đóng ống hay phương pháp đào khác. Cọc khoan nhồi có đường kính thông thường hiện nay là 600, 800, 1000, 1200, 1500, 1800, 2000, 2500,..(mm) Khi thiết kế và thi công cần nắm vững về điều kiện đất nền cũng như đặc điểm của công nghệ thi công để đảm bảo các quy định về chất lượng của cọc Thông thường bê tông của cọc khoan nhồi có hàm lượng xi măng không nhỏ hơn 350kgm3. Để tránh sự phân tầng do bê tông có độ sụt lớn hoặc bê tông bị mất nước trong điều kiện nhiệt độ cao, nên sử dụng các loại phụ gia phù hợp.

Trang 1

CHƯƠNG 4: PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC NHỒI BTCT

THIẾT KẾ MÓNG M1 (CỘT C3 TẦNG 1)

- -4.1 MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

 Các yêu cầu về cấu tạo

- Cọc khoan nhồi là cọc được thi công theo phương pháp khoan tạo lỗ trước trong đất, sau đó lỗ được lấp đầy bằng bê tông Việc tạo lỗ được thực hiện bằng phương pháp khoan, đóng ống hay phương pháp đào khác Cọc khoan nhồi có đường kính thông thường hiện nay là 600, 800, 1000, 1200, 1500, 1800, 2000, 2500, (mm)

- Khi thiết kế và thi công cần nắm vững về điều kiện đất nền cũng như đặc điểm của công nghệ thi công để đảm bảo các quy định về chất lượng của cọc

- Thông thường bê tông của cọc khoan nhồi có hàm lượng xi măng không nhỏ hơn 350kg/m3 Để tránh sự phân tầng do bê tông có độ sụt lớn hoặc bê tông bị mất nước trong điều kiện nhiệt độ cao, nên sử dụng các loại phụ gia phù hợp

 Những ưu điểm chính của cọc khoan nhồi

- Có sức chịu tải lớn, với đường kính lớn và chiều sâu lớn có thể tới hàng nghìn tấn

- Khoan xoắn ốc tạo lỗ khi thi công không gây ra chấn động mạnh và tiếng

ồn lớn đến công trình và môi trường ở xung quanh nên khắc phục được nhược điểm này của cọc đóng

- Có thể mở rộng đường kính và tăng chiều dài cọc đến độ sâu tuỳ ý (đường

kính phổ biến hiện nay từ 60 - 250cm, chiều sâu đến 100m) Khi điều kiện địa chất

và thiết bị thi công cho phép, có thể mở rộng mũi cọc hoặc mở rộng thân cọc để làm tăng sức chịu tải của cọc

- Lượng thép bố trí trong cọc thường ít hơn so với các loại cọc lắp ghép

(với cọc đài thấp) Tiết kiệm phí tổn đào và vận chuyển đất, cọc ngắn hay dài cóthể căn cứ thiết kế và địa chất tạo lỗ, không phải nối cọc hoặc cắt cọc

 Những khuyết điểm của cọc khoan nhồi

- Việc kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi rất phức tạp, gây ra tốn kém trong thi công

- Ma sát thành cọc với đất giảm đi đáng kể so với cọc đóng và cọc ép do quá trình khoan tạo lỗ

- Lượng xi măng khá lớn, có vấn đề đất vụn ở đáy lỗ, dùng ống lồng hay vữa bảo vệ vách sẽ có vấn đề lắng đọng cặn bã, chấn động tạo lỗ mà gặp cát hoặc sỏi

THUYẾT MINH TÍNH TOÁN Trang 1 SVTH: TRẦN VĂN ĐÂU NỀN MÓNG LỚP: XDLT13D01

Trang 2

cuội rất khó khăn, khoan xoắn ốc tạo lỗ nếu gặp nước ngầm hoặc ở chỗ tầng trên tích nước tạo lỗ sẽ rất khó khăn nên cần dùng biện pháp xử lý.

- Giá thành cao hơn so với các phương án cọc đóng và cọc ép khi xây dựng các công trình thấp tầng (theo thống kê: khi công trình dưới 12 tầng giá thành phương án cọc khoan nhồi có thể cao hơn 2 – 2.5 lần so với phương án khác – nhưng khi xây dựng nhà cao tầng hay các cầu lớn, thì phương án cọc khoan nhồi lại hợp lý hơn)

4.2 CÁC GIẢ THUYẾT TÍNH TOÁN:

Việc tính toán móng cọc đài thấp dựa vào các giả thuyết chủ yếu sau:

- Tải trọng ngang hoàn toàn do các lớp đất từ đáy đài trở lên tiếp nhận

- Sức chịu tải của cọc trong móng được xác định như đối với cọc đơn đứng riêng rẽ, không kể đến ảnh hưởng của nhóm cọc

- Tải trọng của công trình qua đài cọc chỉ truyền lên các cọc chứ không trựctiếp truyền lên phần đất nằm giữa các cọc tại mặt tiếp giáp với đài cọc

- Khi kiểm tra cường độ của nền đất và khi xác định độ lún của móng cọc thì

ta coi móng cọc như một móng khối quy ước bao gồm cọc và các phần đất giữa các cọc

- Việc tính toán móng khối quy ước giống như tính toán móng nông trên nền thiên nhiên (bỏ qua ma sát ở bên móng)

- Giằng móng có tác dụng tiếp thu nội lực kéo xuất hiện khi nén không đều, làm tăng cường độ và độ cứng không gian của kết cấu Tuy nhiên, khi mô hình tính khung ta xem cột như ngàm cứng vào móng nên ta đã bỏ qua sự làm việc của hệ giằng

Trang 3

+ lngàm: Chiều dài cọc ngàm vào đài, chọn lngàm = 15 cm =>Chọn hđ = 1m

- Chiều sâu đặt đáy đài tính từ cos mặt đất tự nhiên là: Df = -1.75m

4.3.1.2 Cọc nhồi bê tông cốt thép

- Sơ bộ chọn cọc đặc có D = 600mm, phù hợp với khả năng thi công cọc khoan nhồi ở nước ta

- Mũi cọc cắm vào lớp đất thứ 4 (lớp cát pha) là 18 m Chiều sâu mũi cọc từ mặt đất tự nhiên là: 2.9 + 1.4 + 5.1 + 18 = 27.4 (m)

- Chiều dài tính toán của cọc (từ đáy đài trở xuống): 27.4 – 1.75 = 25.65 m

4.3.2 Xác định sức chịu tải của cọc.

4.3.2.1 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu

Do cọc nhồi được thi công đổ tại chổ vào các hố khoan, hố đào sẵn sau khi

đã đặt lượng cốt thép cần thiết vào hố khoan Việc kiểm soát điều kiện chất lượng

bê tông khó khăn nên sức chịu tải của cọc nhồi không thể tính như cọc chế tạo sẵn

mà có khuynh hướng giảm đi

: Cường độ tính toán của bê tông cọc nhồi

Trang 4

4

m kN

R R

+ R: Mác thiết kế của bê tông

+ Ru: Cường độ tính toán của bê tông cọc nhồi, Ru = 0.6 (kN/cm2)

+ Ra: Cường độ tính toán của thép Dùng thép CII: Ra = 22 (kN/cm2)

Q Q Q

FS FS

+ FSs: Hệ số an toàn cho thành phần ma sát bên, lấy bằng 2

+ FSp: Hệ số an toàn cho sức chống dưới mũi cọc, lấy bằng 2.5

Xác định sức chịu tải cực hạn do ma sát Q s : s si i

Q u f l = ∑ ×

+ u: Chu vi tiết diện ngang cọc, u= ×π 0.6 1.884 = m

+ fsi: Ma sát bên đơn vị của lớp đất thứ i và được xác định theo theo công thức:

Trang 5

: Dung trọng đẩy nổi của đất nền

Bảng 4.1: Ma sát bên đơn vị của lớp đất thứ i

967.33

Trang 6

Hình 4.2: Sức chịu tải của lớp đất thứ i

Trang 7

⇒ Q S =u∑l f i. s =1.884 967.33 1822.44( × = kN)

+ Thành phần sức kháng mũi:

) ( q kN A

- N : Chỉ số xuyên tiêu chuẩn của đất

Trang 8

- N

: Chỉ số xuyên tiêu chuẩn trung bình của đất trong khoảng 1d dưới mũi cọc và 4d trên mũi cọc

- u :Chu vi tiết diện cọc (m)

- Ap : Diện tích tiết diện cọc, (m2)

- Lc : Chiều dài phần thân cọc nằm trong lớp đất dính, (m)

- Ls : Chiều dài phần thân cọc nằm trong lớp đất rời, (m)

- Giá trị SPT trung bình lớp đất rời : Ns

4.3.3.1 Số lượng cọc trong đài:

- Áp lực tính toán giả định tác dụng lên đáy đài là do phản lực đầu cọc, giả thiết khoảng cách giữa tim 2 cọc là 3d:

2

1177.94

363.56( / )(3 ) (3 0.6)

tk tt

- Diện tích sơ bộ đáy đài:

Trang 9

9.9( )( ) 363.56 (1.1 22 1)

tk

N n

+ Khoảng cách giữa các cọc theo phương x là: s=4d = ×4 0.30 1.2 = m

+ Khoảng cách giữa các cọc theo phương y là: s=3d = ×3 0.30 0.9 = m

+ Kích thước cạnh dài đài cọc (theo phương x): L=2.4 1 3.4 + = m

+ Kích thước cạnh ngắn đài cọc (theo phương y):B=1.8 1 2.80 + = m

Chọn (L B× ) (3.4 2.8) = × m

Sơ đồ mặt bằng bố trí cọc như sau:

Trang 10

D 6

Hình 4.3 Mặt bằng bố trí cọc móng M1 4.3.4 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm.

−

=

2 1

1 2 2 1

90

1 1

1

n n

n n n n

θ η

Với :

( )

s

d arctg

s

d arctg

Vậy thỏa điều kiện sức chịu tải của nhóm cọc

Trang 11

4.3.5 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc

Trang 12

757.1( )4

tt tb

Trang 13

Vậy cọc thỏa mãn điều kiện tải trọng lớn nhất truyền xuống cọc giữa và không phải kiểm tra cọc theo điều kiện chống nhổ.

+ Kiểm tra với tổ hợp Mmin (Comb8):

= + tt =

đ

tt o

758.1( )4

tt tb

4.3.6 Kiểm tra nền dưới đáy khối móng quy ước

4.3.6.1 Kích thước khối móng quy ước

- Xác định khối móng quy ước:

i i

h h

+ Kích thước đáy khối móng quy ước:

Trang 14

4.3.6.2 Trọng lượng khối móng quy ước

- Trong phạm vi từ đế đài trở lên:

Trang 15

- Độ lệch tâm e:

138.1

0.007917345.9

tc qu tc qu

M e N

- Áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng khối qui ước :

p tc max; min

)

61.(

M qu

tc qu

L

e A

N

±

=

p tc max

217345.9 6 0.0079

.[2 1

II II

M II

M tc

K

m m

Theo tài liệu địa chất thì lớp 4 có ϕII = 23016’ tra bảng, ta có:

i i II

Trang 16

319.1 0.4 9.6 2.5 8.1 1.4 7.9 5.1 9.5 18

.[

2 1

II II

M II

M tc

K

m m

2[(0.66 6.8 9.5) (3.68 27.4 9.27) (6.28 5.7)] 1013.14(kN m/ )

Do đó, có thể tính toán (dự báo) độ lún của nền đất dưới móng cọc (tức là dưới móng khối quy ước) theo quan niệm nền biến dạng đàn hồi tuyến tính

Dự báo độ lún của móng cọc trong trường hợp này như độ lún của móng khối quy ước trên nền thiên nhiên

4.3.7 Kiểm tra độ lún của móng khối quy ước (TÍNH TOÁN THEO TTGH II) :

Chia đất nền dưới đáy móng khối quy ước thành các lớp bằng nhau có chiều

B B = = ;

- Tính ứng ứng do trọng lượng bản thân đất tại mặt các lớp phân tố:

Trang 17

(253.9 1 9.5 263.4)

i

bt σbt z i γ

- Xác định chiều cao vùng nền đất dưới đáy móng chịu ảnh hưởng của lún

(Hn), theo điều kiện tại mặt lớp đất phân tố thứ i có: 10

σ

(kN/m 2 )

i bt

i bt gl zi

σ

Ta có độ lún tại tâm của đáy móng khối quy ước: S = 1.98cm < [S gh ] = 8

cm ⇒

Thỏa quy định cho phép.

Trang 18

- Chiều cao làm việc của tiết diện đài: h o = − = −h d a 1 0.2 0.8 = m

Trang 19

45°

D 6

Hình 4.6: Kiểm tra xuyên thủng

Lực gây xuyên thủng: Pxt = 3362.01

Lực chống xuyên thủng :

0 0

Trang 20

D 6

ch s

Trang 21

+ Khoảng cách giữa 2 thanh thép :

+ Chiều dài 1 thanh thép : 2.8 (0.05 2) 2.7( ) 2700(− × = m = mm)

* Chọn thép cấu tạo cho mặt trên đài cọc:

Theo phương cạnh dài bố trí φ12a200

Theo phương cạnh ngắn bố trí φ12a200

Bố trí thép cho đài: thể hiện trong bản vẽ chi tiết

Định dạng
Số trang	22
Dung lượng	507,87 KB