de cuong CHI TIET

Xác định chỉ tiêu tiêu chuẩn Các đặc trưng tiêu chuẩn của chỉ tiêu cơ lý trừ lực dính và góc ma sát trong được tính theo phương pháp trung bình cộng từ tập hợp n số liệu cục bộ... mẫu

CHƯƠNG 1.- XỬ LÝ VÀ THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT

1.1 ĐẶC ĐIỂM, QUY MÔ, TÍNH CHẤT CÔNG TRÌNH

Công trình “…… ” dự kiến xây dựng 1 khối nhà … tầng và … tầng hầm trên diện tích đất khoảng

…….m2

Khu vực xây dựng công trình thuộc quận … , Tp Hồ Chí Minh

Ranh giới được xác định như sau :

+ Phía Bắc giáp : ……

+ Phía Tây giáp : ……

+ Phía Nam giáp : ……

+ Phía Đông giáp : ……

1.2 CÁC TIÊU CHUẨN SỬ DỤNG

1.2.1 Công tác khoan khảo sát và thí nghiệm đất thực hiện theo tiêu chuẩn :

TCVN 4419:1987 : Khảo sát cho xây dựng – Nguyên tắc cơ bản

TCXD 226:1999 : Phương pháp thử chùy xuyên tiêu chuẩn SPT tại hiện trường

TCVN 160:1987 : Khảo sát kỹ thuật phục vụ cho thiết kế và thi công móng cọc

TCVN 2683:1991 : Đất xây dựng Phương pháp lấy, bao gói, vận chuyển, bảo quản mẫu

TCVN 5297:1995 : Chất lượng đất lấy mẫu Yêu cầu chung

TCVN 4195:1995 : Phương pháp xác định khối lượng riêng trong phòng thí nghiệm

TCVN 4196:1995 : Phương pháp xác định độ ẩm và độ hút ẩm trong phòng thí nghiệm

TCVN 4197:1995 : Phương pháp xác định giới hạn dẻo và giới hạn chảy trong phòng thí nghiệm TCVN 4198:1995 : Phương pháp xác định thành phần hạt trong phòng thí nghiệm

TCVN 4199:1995 : Phương pháp xác định sức chống cắt trong phòng thí nghiệm với máy cắt phẳng TCVN 4200:1995 : Phương pháp xác định tính nén lún trong phòng thí nghiệm

TCVN4202:1995 : Phương pháp xác định khối lượng thể tích trong phòng thí nghiệm

1.2.2 Công tác thống kê và xử lý số liệu khảo sát thực hiện theo tiêu chuẩn :

TCXD45-1978 : Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình

1.3 KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC KHẢO SÁT

Khối lượng khảo sát gồm 03 hố khoan kí hiệu HK1, HK2 và HK3 Chiều sâu khoan ……… m

Kí hiệu hố

khoan

Cao độ HK giả định (±m)

Độ sâu khoan (m)

Số mẫu nguyên dạng

Số lần thử SPT HK1

HK2

HK3

Tổng cộng

1.4 THỐNG KÊ VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU

1.4.1 Các chỉ tiêu tiêu chuẩn

1 Xác định chỉ tiêu tiêu chuẩn

Các đặc trưng tiêu chuẩn của chỉ tiêu cơ lý (trừ lực dính và góc ma sát trong) được tính theo phương

pháp trung bình cộng từ tập hợp n số liệu cục bộ

=

=

=

n 1 i i

n

1 A A

Ai : giá trị riêng biệt của đặc trưng (số liệu cục bộ)

n : số mẫu đem thí nghiệm

Riêng với lực dính đơn vị C và góc ma sát trong ϕ được tính theo phương pháp bình phương cực tiểu của quan hệ tuyến tính (σ ~ τ) : τ = σtanϕ + C













τ

− τ

∆

=

1 i n

1 i n

1 i i

tan

















τ

− τ

∆

= ∑ ∑ ∑ ∑n1 i i

n 1 i n

1

2 i n

1 i

C

trong đó,

2

1 1

2

















−

=

∆ ∑ ∑n i

n

p n

pi : áp lực pháp tuyến tác dụng lên mẫu đất trong thí nghiệm cắt trực tiếp

τi : sức chống cắt của mẫu đất

n : số mẫu đem thí nghiệm

2 Kiểm tra loại bỏ sai số thô

Trong quá trình thí nghiệm, có thể xảy ra trường hợp có những chỉ tiêu nhận được có sai số quá lớn so với giá trị trung bình Những giá trị không thỏa điều kiện sau, cần được loại bỏ :

tb i

tc A V

V : chỉ số thống kê được lấy tùy vào số lượng số liệu của chỉ tiêu đang xét (n)

σtb : giá trị chuyển vị của sai số toàn phương trung bình

=

1

2 i

tc

n

1

3 Đánh giá độ biến động của tập hợp số liệu cục bộ

Điều kiện chấp nhận chuỗi số liệu : độ biến động của chuỗi số liệu phải nhỏ hơn giá trị cho phép

ν ≤ [ν]

Nếu hệ số biến động vượt quá giá trị cho phép thì phải phân chia đơn nguyên địa chất sao cho hệ số biến động không vượt quá giá trị cho phép

 Đối với các chỉ tiêu cơ lý (trừ lực dính đơn vị và góc ma sát trong)

Sai số toàn phương trung bình :

1 n

A A n 1

2 tc i

−

−

=

Hệ số biến động :

tc A

σ

= ν

 Đối với lực dính đơn vị và góc ma sát trong

Sai số toàn phương trung bình :

∑

∆ δ

=

1

2 i

∆ δ

=

σtgϕ τ n

−

=

1

2 i tc tc

itg C p

2 n 1

2 n 1 i n

1

2

p











−

=

Hệ số biến động :

tc

c c C

σ

= ν

tc

tan an t

σ

ϕ

=

νtanϕ ϕ

1.4.2 Các chỉ tiêu tính toán

Theo TCXD 45-78, các đặc trưng tính toán xác định dựa vào giá trị tiêu chuẩn của đặc trưng Atc và hệ số

an toàn về đất (kd )

(1 ρ)

A k

A

d

tc

tt = = ± trong đó,

ρ : độ chính xác

Dấu (+) hay (-) được chọn sao cho độ tin cậy đạt được lớn nhất

 Đối với cường độ giới hạn nén một trục R n và dung trọng γ

n

=

ρ α

 Đối với lực dính đơn vị và góc ma sát trong

ρ = tα.ν

trong đó,

v : hệ số biến động

n : số mẫu thí nghiệm

tα : hệ số phụ thuộc xác xuất tin cậy α và số bậc tự do

α = 0,90 khi tính nền móng cầu, cống theo biến dạng

α = 0,98 khi tính nền móng cầu, cống theo sức chịu tải

α = 0,85 khi tính nền công trình xây dựng khác theo biến dạng

α = 0,95 khi tính nền công trình xây dựng khác theo sức chịu tải

Số bậc tự do = (n – 2) đối với C và ϕ

Số bậc tự do = (n – 1) đối với Rn và γ

Quá trình tính toán các chỉ tiêu tiêu chuẩn và chỉ tiêu tính toán từ chuỗi số liệu thô (các chỉ tiêu cục bộ) được thực hiện bằng phần mềm Excel và kết quả trình bày như bảng sau

1.5 ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH VÀ THỦY VĂN

Căn cứ vào các số liệu ghi nhận được tại hiện trường, kết quả thí nghiệm trong phòng của …… mẫu đất nguyên dạng, kết quả thống kê xử lý chuỗi số liệu, hồ sơ được lập thành …… mặt cắt địa chất công trình

Từ mặt đất hiện hữu đến độ sâu đã khảo sát là ………m nền đất trong khu vực xây dựng được cấu tạo bởi …… lớp đất chính thể hiện rõ trên các mặt cắt địa chất Kết quả được mô tả như sau :

1- Lớp đất 1 : ………

Lớp đất bùn sét gặp tại HK1 phân bố từ độ sâu …… Đặc trưng cơ lý chủ yếu của lớp này như sau :

+ Độ ẩm tự nhiên: ω = … %

+ Dung trọng tự nhiên: γω = … g/cm3

+ Dung trọng khô: γk = … g/cm3

+ Lực dính đơn vị: C = … kG/cm2

+ Góc ma sát trong: ϕ = ……

2- Lớp đất 2 : ………

3- Lớp đất 3 : ………

Đặc điểm địa chất thủy văn:

1.6 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN

MẶT CẮT ĐỊA CHẤT

CHƯƠNG 2.- PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC ÉP

Khái quát về cọc ép

………

2.1 CÁC TỔ HỢP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN MÓNG

………

Theo kết quả giải nội lực khung, các thành phần nội lực tại mặt cắt chân cột yêu cầu tính móng là :

Vị trí cột No (T) Moxtt (T) Moytt (T) Qoxtt (T) Qoytt (T) A1

B5

C3

D8

2.2 TÍNH MÓNG M1 TẠI VỊ TRÍ …

Các nhiệm vụ cần thực hiện

1 Chọn thông số cọc

+ Chọn kích thước và vật liệu làm cọc

+ Kiểm tra vận chuyển và dựng lắp cọc

+ Chọn thép làm móc cẩu và chiều dài đoạn neo

+ Tính cốt đai

2 Chọn chiều sâu chôn móng

3 Xác định sức chịu tải thiết kế của cọc

+ Sức chịu tải của cọc theo vật liệu

+ Sức chịu tải của cọc theo điều kiện đất nền

+ Chọn sức chịu tải thiết kế của cọc

+ Xác định lực ép cọc để kiểm tra lại thông số cọc

4 Tính đài cọc

+ Xác định diện tích đài cọc và số cọc

+ Kiểm tra tải tác dụng đầu cọc

+ Kiểm tra sức chịu tải của đất nền dưới đáy móng quy ước

+ Kiểm tra điều kiện chống xuyên thủng đài cọc

+ Kiểm tra lực cắt

+ Tính lún khối móng quy ước

+ Tính toán và bố trí cốt thép đài cọc

5 Tính cọc chịu tải ngang

2.3 TÍNH MÓNG M2 TẠI VỊ TRÍ …

Các bước tính tương tự móng M1

CHƯƠNG 3.- PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

Khái quát về cọc khoan nhồi

………

3.1 CÁC TỔ HỢP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN MÓNG

………

Theo kết quả giải nội lực khung, các thành phần nội lực tại mặt cắt chân cột yêu cầu tính móng là :

Vị trí cột No (T) Moxtt (T) Moytt (T) Qoxtt (T) Qoytt (T) A1

B5

C3

D8

3.2 TÍNH MÓNG M1 TẠI VỊ TRÍ …

Các nhiệm vụ cần thực hiện

1 Chọn thông số cọc

+ Chọn kích thước và vật liệu làm cọc

2 Chọn chiều sâu chôn móng

3 Xác định sức chịu tải thiết kế của cọc

+ Sức chịu tải của cọc theo vật liệu

+ Sức chịu tải của cọc theo điều kiện đất nền

+ Chọn sức chịu tải thiết kế của cọc

4 Tính đài cọc

+ Xác định diện tích đài cọc và số cọc

+ Kiểm tra tải tác dụng đầu cọc

+ Kiểm tra sức chịu tải của đất nền dưới đáy móng quy ước

+ Kiểm tra điều kiện chống xuyên thủng đài cọc

+ Kiểm tra lực cắt

+ Tính lún khối móng quy ước

+ Tính toán và bố trí cốt thép đài cọc

5 Tính cọc chịu tải ngang

3.3 TÍNH MÓNG M2 TẠI VỊ TRÍ …

Các bước tính tương tự móng M1

CHƯƠNG 4.- SO SÁNH VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG

4.1 PHÂN TÍCH CÁC PHƯƠNG ÁN MÓNG

1 Khối lượng vật tư

2 Điều kiện thi công

3 Kiểm soát chất lượng

4.2 KẾT LUẬN

YÊU CẦU

Khối lượng : 30% - 40%

Bản vẽ : 06

Thời gian : 3 tuần

1 Thống kê, phân tích, xử lý số liệu địa chất 5% 2 ngày

3 Thiết kế móng cọc khoan nhồi 10% 1 tuần

4 Chọn PA móng

CHƯƠNG 1- THỐNG KÊ, PHÂN TÍCH, XỬ LÝ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT

Căn cứ

− TCXD 45-1978

− Kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của đất nền khu vực xây dựng

Yêu cầu

− Trình bày đầy đủ cơ sở lý thuyết tính toán

− Bảng kết quả tất cả các chỉ tiêu yêu cầu

− Mô tả đặc điểm phân bố và đặc trưng cơ lý các lớp đất

− Mặt cắt địa chất qua các trụ địa tầng

− Mặt cắt địa chất tại vị trí tính móng

Trình tự thực hiện

1 Xem lại lý thuyết thống kê số liệu địa chất (giáo trình Nền Móng & Cơ Học Đất)

2 Thiết lập bảng tính Excel, nhập chuỗi số liệu ban đầu (kết quả thí nghiệm) theo mẫu

Nạp dữ liệu bắt buộc :

1 Độ ẩm tự nhiên ω

2 Dung trọng tự nhiên γω

3 Tỷ trọng hạt Gs

4 Sức chịu nén đơn qu

5 Giới hạn nhão ωch

6 Giới hạn dẻo ωd

7 Kết quả thí nghiệm cắt C , ϕ

8 Kết quả nén ba trục C, ϕ

9 Các hệ số rỗng ứng với từng cấp áp lực e ~ p

10 Modun tổng biến dạng E

Phần tính toán theo công thức : công thức nạp sẵn trong bảng tính Excel

γ

=

1 k

2.Hệ số rỗng tự nhiên e G 1

k

n

γ γ

1+

đn

e 1

1

+

−

=

5.Độ bão hòa

e

G

r = ω

6.Độ sệt

d ch

d ω ω

ω ω B

−

−

=

7.Chỉ số dẻo Ip = ωch −ωd

8.Hệ số nén lún

1 2

2 1 2 1

p p

e e a

−

−

=

−

9.Modun tổng biến dạng

n , 1 n

1 n )

n , 1 n

e 1 E

−

−

− =β +

3 Kiểm tra, xử lý chuỗi số liệu và tính giá trị tiêu chuẩn Atc

Lưu ý,

Tất cả các chỉ tiêu đều phải được xử lý loại bỏ sai số thô

Điều kiện thống kê là số mẫu ≥ 6

Thực tế chuỗi số liệu không hoàn toàn thỏa điều kiện này, nên chỉ trình bày công thức, còn kết quả không in chi tiết trên bảng thuyết minh

=

=

1 i i

n

1 A A Công thức này dùng cho tất cả các chỉ tiêu trừ C, ϕ Riêng với lực dính đơn vị C và góc ma sát trong ϕ được tính theo phương pháp bình phương cực tiểu của quan hệ tuyến tính (σ ~ τ) : τ = σtanϕ + C

Tuy nhiên trong tài liệu không cung cấp kết quả cắt trực tiếp (σ ~ τ) mà cho luôn kết quả C, ϕ

Do đó, không có bài tính bình phương cực tiểu Giá trị trung bình của lực cắt tính theo trung bình cộng

− Tính /Atc – Ai/

− Tra bảng theo số mẫu n  V

− Tính chuyển vị của sai số toàn phương trung bình

=

1

2 i

tc

n

1.

− Loại bỏ sai số thô : loại bỏ những giá trị không thỏa điều kiện

tb i

tc A V

− Tính lại giá trị trung bình : Atc

4 Đánh giá độ biến động để phân chia đơn nguyên địa chất hợp lý

− Chỉ cần đánh giá độ biến động của các chỉ tiêu cơ bản : ω , γω , Gs , C , ϕ

Các chỉ tiêu còn lại được tính bằng công thức từ những chỉ tiêu này nên chỉ cần xác định sự

ổn định của (ω , γω , Gs , C , ϕ) để tạo thành 1 đơn nguyên là đủ kết luận

− Sai số toàn phương trung bình :

( ) 1 n

1

−

=

− Hệ số biến động :

tc A

σ

= ν

− Kiểm tra điều kiện ổn định của số liệu

ν ≤ [ν]

Vì tài liệu không cung cấp (σ, τ) nên không tính C, ϕ được

− Phân chia lại đơn nguyên địa chất (phân lớp địa chất) nếu cần và tính lại các Atc theo đơn nguyên mới

5 Tính giá trị tính toán theo TTGH I và TTGH II (theo sức chịu tải và theo biến dạng)

− Chỉ tính cho dung trọng γ , lực dính C và góc ma sát trong ϕ

(1 ρ)

A k

A

d

tc

 Đối với dung trọng γ

n

=

ρ α

 Đối với lực dính đơn vị và góc ma sát trong

ρ = tα.ν

trong đó,

v : hệ số biến động

n : số mẫu thí nghiệm

tα : hệ số phụ thuộc xác xuất tin cậy α và số bậc tự do

α = 0,90 khi tính nền móng cầu, cống theo biến dạng

α = 0,98 khi tính nền móng cầu, cống theo sức chịu tải

α = 0,85 khi tính nền công trình xây dựng khác theo biến dạng

α = 0,95 khi tính nền công trình xây dựng khác theo sức chịu tải

Số bậc tự do = (n – 2) đối với C và ϕ

Số bậc tự do = (n – 1) đối với Rn và γ

− Các chỉ tiêu còn lại lấy Att = Atc (xem TCXD45-1978)

− Khi trình bày, chỉ ghi kết quả Att

bd và Att

us , không liệt kê các thông số tα , ρ

6 Mô tả đặc điểm phân bố và đặc trưng cơ lý của các lớp đất

7 Kết luận, kiến nghị PA móng

8 Vẽ mặt cắt địa chất qua các trụ địa tầng

Câu hỏi :

1 Tại sao cần xác định giá trị tính toán ?

2 Tại sao cần phân chia lại đơn nguyên địa chất khi độ biến động vượt giá trị cho phép ?

3 Cách xác định mặt cắt địa chất tại các vị trí tính móng chỉ định – trường hợp vị trí móng không trùng trụ địa tầng khảo sát

4 Nếu vị trí móng cọc nằm khoảng giữa 2 trụ địa tầng có khả năng có thấu kính cát / sét, khi tính sức chịu tải của cọc, tính lún của móng thì tính thế nào ?

- Bỏ qua thấu kính

- Hay có xét với chiều dày phỏng đoán = số liệu của trụ địa tầng gần đó