*Ưu điểm :có thể xây dựng những công trình có tải trọng lớn vì có thể đóng cọc xuống các tầng đất sâu từ 10-30 m,cho phép thi công nhanh không phụ thuộc vào điều kiện thời tiết ,các loại
Trang 1BÀI TẬP LỚN NỀN MÓNG
Cao Đẳng—xây dựng cầu đường
♥
I NHIỆM VỤ THIẾT KẾ :
1 Tập hợp tải trọng tác dụng lên đáy móng được tính toán.
2 Đánh giá điều kiện địa chất công trình của khu vực xây dựng Xá định tính chất cơ lý
của đất nền Tính toán chịu đựng của đất nền.
3 Nghiên cứu phương án của một móng lớn (2 phương án).
4 Tính toán thiết kế cụ thể cho một móng bằng phương án đã chọn the 22TCN272-05.
― Xác định kích thước cho móng.
― Xác định sức chịu tải theo vật liệu lám cọc và theo đất nền.
― Xác định số lượng cọc cần bố trí.
― Bố trí mặt bằng xác định kích thước đài cọc.
― Kiểm toán SCT của cọc.
― Kiểm toán cường độ đất nền tại cao trình mũi cọc.
M (KN,M)
Bx (m)
Lỗ khoan
Số
Đồ thị TN nén cố kết m=tgα Hệ số
φ (độ) C KN/m W% Giới hạn chảy Wc
Giới hạn dẻo Wd E
KN/m
Trang 2Dựa vào kích thước công trình phía trên ta chọn sơ bộ diện tích móng là:F sb =9x2.4 (m 2 )
― Chiều sâu chôn móng: Móng được chôn sâu đến một cao độ nào đó sao cho áp lực đất khử được hết lực ngang.
Trang 3Do H x >>H y nên ta chỉ tính áp lực đất cần thiết để khử hết lực ngang H x
L D
tg L
D E
y
f f
b p
750
).
2 45 ( 2
1 2
5.1945(.21
750D
0 2
2
78 10 4
1
4 1 8 8
4 1 2 8
.
L
L B L
3
2 89 474
78 10
2 1 5 9
V V
Trang 42.ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
a) Lớp 1:
2 18 31
2 18 5 25
p
W W
W W LI
17 7 22
p
W W
W W LI
Vậy: Phải đặt móng xuống lớp cát để đủ khả năng chịu lực.
3.NGHIÊN CỨU PHƯƠNG ÁN CỦA MỘT MÓNG LỚN (2 PHƯƠNG ÁN).
A Móng nông
1) Sơ bộ kích thước móng
a Diện tích sơ bộ: F sb =9x2.4 (m2)
Trang 5b Chiều cao móng: Chọn h=2 m 2) Kiểm toán cường độ đất nền dưới đáy móng
Điều kiện: 6max ≤φ.quφ.qu
+Áp lực phản lực tại đáy móng:
W M
W M F
N
y
y x
x
3 2
2
3 2
2
4 32 6
9 4 2 6
64 8 6
4 2 9 6
m L
a W
m a
L W
9000 64
8
1200 4
2 9
8 25946
m KN
gh
B
D C C B N P
/ 768 1020 020768
.
1
93 0 ) 4 2
5 2 5 0 5 0 ( 10 4 2 14 10 2 3
m KN MPa
768 1020max
∑Fch=Fms+Ep=N.tgφ+
2
1
b h
tg2 45 ) 2 2
∑Ftr=Hx=750 KN →Ktr=
750
5 , 16124
=21.5>1.5→ổn định b.Ổn định lật: K L = 25
Ml Mg
Trang 6Tra đồ thị ta có: A 1 =0.35 , A 2 =0.93 qo=
F
N
=
4 2 9
264 26185
→K o =0.171 → =0.171x2290.984=391.76
→ S 1
ck =
76 0 1
5 6
x0.52xlog
5 58
76 391 5
→K o =0.168 → =0.168x2290.984=384.89
S 2
08 52
89 384 08 52 log 46 0 7 0 1
6 5
) = 1-0.5x( ) 1 01
5 2 3 18 984 2290
5 2 3 18
x x
C2=1+0.2xlog
1 0
T
Lấy T=10 năm →C2=1+0.2xlog
1 0
5 0
x =0.1256 m -Lớp 4: cát hạt thô, có chiều dày vô cùng Tương tự lớp 3 ta có: C1=1-0.5x( ) 0 989
5 2 19 984 2290
5 2 19
x x
→ S 4
tt =0.989x1.4x(2290.984-19x2.5) x
4
7 5 18000
5 0
x =0.1229 m Vậy:S=∑S=0.1497+1.703+0.132+1.399+0.1256+0.1229=3.6322 m→quá lớn.
Trang 7*Ưu điểm :có thể xây dựng những công trình có tải trọng lớn vì có thể đóng cọc xuống các tầng đất sâu (từ 10-30 m),cho phép thi công nhanh không phụ thuộc vào điều kiện thời tiết ,các loại cọc được chế tạo sẵn trên bờ,khi thi công có thể cơ giới hóa quá trình vận chuyển và hạ cọc bản thân cọc có thể làm bằng nhiều loại vật liệu khác nhau ,cấu tạo theo nhiều kiểu móng cọc rất
kinh tế :tiết kiệm khối lượng vật liệu sử dung trong móng so với các loại móng khác cùng loại từ 20-30 % bê tông.
*Nhược điểm : phương tiện thiết bị máy dể hạ cọc phải có đội ngủ công nhân chuyên nghiệp
Dùng búa lớn nén tiêu hao năng lượng lớn khi đống sâu vào đất.
Trang 10-23.0 -17.8
Trang 11N h
tb k
ct
75 0
1
h h
b h b b b
.29
8.25946
m KN F
0
0 0
8.184
4.10)24.1()28
h h
h h
h b h L b L b L b
24.1201)
8.184
4.10(
0 0
2 0 0
h
h h
tt tt
R b
b P L h
0
Trang 12
2
2
/ 9000
2 9
8 25946
5
.
0
m KN R
m b
m b
m KN F
1 4 0
4 2 24 1201 5
Ta có: h0 Max(h0ch,h0uôn) Max(0.5,0.4)0.5m
Vậy chiều cao bệ móng là: h m h0 X 0 5 1 5 2m
2-Tính sức chịu tải của cọc
104004
.04.0)522.4527.5406.5345.6(4.0
Trang 13tg
155.527.53.182
12
7 5
16 0 4 0 4
0
4182219
4 20
Trang 14Q Q Q
Q
c
p c
86.581656
.4146181
.451488.29586.35177
571
*
4 3 2 1
8 25946
Trang 15Nội lực dọc trục của cọc chịu lực lớn nhất phải nhỏ hơn sức chịu tải tính toán của cọc :
2 max max
2 2
i y tt
tt
i y tt
tt
x m x M k
N P
x m x M k
N P
Với: -xmax 4m Khoảng cách từ trọng tâm cọc xa nhất →OY
KN P
tt
tt
68 2549 80
5 2
4 9000 10
8 25946
68 2639 80
5 2
4 9000 10
8 25946
6-Kiểm toán cường độ đất nền tại mũi cọc:
Ta coi đài cọc, cọc và phần đất giữa các cọc là một khối gọi là móng khối quy ước.
― Diện tích đáy móng khối quy ước là: F q AB
L B
B
m tg tg
L A
A
m
L . 2 2205. .9125) .896
59 15 ) 125 9 5.
20 2 5.
Trang 16― Mô men chống uốn: 2 2 208 6 3
6
96 8 59 15 6
.
m B
A
― Tổng tải trọng tại đáy móng: N đ N0 N q
KN D
F
N
N0 tt sb. f tb 25946 8 ( 9 2 4 ) 2 5 20 24866 8 →Tải tại CĐMĐ
KN L
― Sức chịu tải của đất nền: RP gh 1020 768KN/m2
Ứng suất Max tại nền đất khi chịu tải: N F W M R
q q
đ Max 1 2
R: S ức ch ịu t ải c ủa đ ất n ền t ại đ áy mong quy ư ớc
2 3
5
2 1 5
/ 12365 365
12 93 0 ) 96 8
23 5 0 5 0 ( 10 96 8 26 10
R
R B
h C C B N
77 593 6 208
1200 69
139
7 82139
m KN m
L F
2.89124
m KN F
i P
P i
Chia đất thành nhiều lớp có độ dày là:
m B
58 15
2 z B
z
Ko ( / 2 )
0 P KN m k
Trang 17425.5 458.8 492.1 532.8 573.5 614.2
Z
0 1 2 3 4 5
Chiều sâu tính lún Hc :
ĐK: bt 5 z
Ta có tại độ sâu
m H
m KN m
KN m
Z
c
z bt
2 10
/ 25 394 85 78 5 5 /
2 614 2
zi i
h E
S
S
711 3 03711
.
0
2 2 ) 2
85 78 47 121 30 151 ( 8 1 ) 27 183 71 206 2
1 213 ( 26000
Trang 18o^o- THI CƠNG MĨNG -o^o
I-Kiểm tra cường đọ cọc khi vận chuyển và khi treo trên giá
6 5
0
14.16510
14.16510
44.09.0
78.239
2
4
16 14 3 4
-Ta thấy F ’ > F thỏa mản điều kiện khi vận chuyển
b-Khi treo trên giá búa :
-Mơ men lớn nhất : M Max 0 086q.L CD 0 086 3 84 12 2 47 56KN.m
6 5
0
10 4
4 0 9
0
56
47 9
.
M F
-Ta thấy F ” > F thỏa mản điều kiện khi treo trên giá
II-Trình tự thi cơng.
Bước 1: Chuẩn bị mặt bằng.
Bước 2: Định vị hố móng & xác định hình dạng hố móng
Bước 3: Các biện pháp chống vách hố móng
Bước 4: Đào hố móng & giải pháp kĩ thuật để ngăn nước
Bước 5: Tiến hành đóng cọc.
Bước 6: Đập bỏ phần đầu cọc & thi công làm khô hố móng
Bước 7: Thi công đổ BT bệ móng
Trang 19
Bước 8: Tháo dỡ ván khuôn $ thi công đắp đất
Bước 9: Tiến hành thi công trụ.
- đối với trụ ngồi sơng thi phải làm đảo thi cơng ,phải cĩ biện phap chống xĩi đảo đảm bảo độ
ổn định của dảo khi thi cơng củng như khi lũ xảy ra mặt đảo phải đủ rộng để đảm bảo cho
việc thi cơng
cọc ngựa cố định 2 điểm Avà B
- Bằng cách tương tự (bố trí gĩc và cạnh), ta sẽ bố trí lần lượt được các điển D, C.
Trang 203-Công tác đào đất hố móng:
Vì móng được chôn trong nền sét deo, nên ta có thể chọn phương pháp chống vách hố móng
rôi tiến hành đào hố móng.
- Chọn phương pháp chống vách hố móng bằng cọc ván cừ thép, khoảng cách giữa các cọc ván cừ thép là 320mm, chiều dày = 12mm,ván có chiều cao là 3,5m có hình dạng sau:
Chuyển trục xuống hố móng
Trang 214- Đ óng c ọc.
Quá trình lắp cọc vào giá búa:
Trước tiên ta đưa cọc lại gần giá búa, móc dây cáp treo cọc của giá búa vào móc cẩu phía đầu cọc, và phía mũi cọc.Nâng hai móc lên đồng thời, kéo cọc lên ngang tầm 1 m thì rút cáp treo
phía đầu dần dần cọc lên cao để đơa cọc về vị trí thẳng đứng, sau đó lắp cọc vào giá búa.
Kĩ thuật đóng cọc:
-Trước khi đóng phải kiểm tra phương hướng của thiết bj giữ cọc, cố định vị trí của
thiết bị để tranh chuyển động trong quá trình đóng cọc.
-Tim cọc và tim búa phải trùng nhau.
- Những nhát búa đầu tiên đóng nhẹ để đưa cọc vào vị trí khoảng nâng búa <0,5m,
khi cọc đã đúng vị trí thì tiến hành đóng mạnh, chiều cao rơi búa lớn hơn 0.5m.
- Trong quá trình đóng cọc phải dùng 2 máy kinh vĩ đặt theo 2 phương vuông góc
theo 2 trục ngang và dọc hàng cọc, để thoe dõi kịp thời và điều chỉnh cọc bị nghiêng lệch khỏi
thiết kế, cọc phải được đóng liên tục cho đến khi đạt được độ chối và cao độ thiết kế.
- Khi thấy cọc không xuống hay xuống ít thì phải ngưng đóng không cố đóng sẽ dẫn
đến gãy cọc.
- Khi cọc xuống thấp hơn phạm vi đóng của búa phải lắp cọc nối, và tiếp tục đóng.
- Trong quá trình đóng cọc phải theo dõi kĩ càng và ghi lại các số liệu trong “lịch
trình đóng cọc”, theo dõi số nhát búa trong 1m cuối cùng theo từng đoạn là 20cm, lấy số liệu
của 3 lần cuối cùng để tính độ chối của cọc.
Trang 22- Cốt thép dùng cho bệ cọc phải được cắt đúng kích thước và hình dạng theo thiết kế,
sau đĩ vận chuyển đến hố mĩng và tiến hành lắp dựng thép.
- Tiến hành triển khai cốt thép từ bản vẽ ra thực địa
như hình, đồng thời để cốt thép chờ cho cột.
- Tiến hành kiểm tra vị trí, chất lượng của cốt thép sau khi đã được lắp dựng, sai số
khơng được vượt quá giới hạn cho phép.
Cốt thép móng và cốt chờ cho cột
Trang 23- Các kết quả kiểm tra cốt thép phải được ghi chú một cách rõ ràng trong nhật kí thi công.
Công tác ván khuôn
- Việc xác định ván khuôn để đúc bệ cọc là rất quan trọng, ván khuôn phải đảm bảo
có khả năng chịu lực tác dụng, tiết kiệm được về mặt kinh tế.
- Công tác lắp dựng ván khuôn:
+ Xác định đường trục trên hố móng + Đóng cọc định vị hoặc thanh định vị mép hố móng.
+ Lắp ván khuôn theo vị trí đã xác định.
+ Cố định ván khuôn bằng các thanh chống, văng tạm.
- Ván khuôn sau khi lắp dựng phải thoả điều kiện về cao độ, vị trí, hình dạng, kích thước, độ
-Chọn bêtông dùng cho hố móng là loại cấp A có:
hàm lượng ximăng tối thiểu : 362KG/m 3
tỉ lệ nước trên ximăng: 0,49
cường độ nén sau 28 ngày : 28Kpa
- Bêtông được trộn bằng ôtô trộn bêtông loại SB-92B, có
dung tích thùng trộn 6m 3 thể tích trộn thực tế =75%V=
4,5 m 3
- Trong công tác đổ bêtông phải được đổ liên tục, hoặc
có thể thi công mạch ngừng.
- Sau khi đổ bêtông và chờ cho bêtông , đạt được
khoảng 75% cường độ thiết kế thì tiến hành tháo ván khuôn theo nguyên tắc: lắp trước thi
tháo sau, lắp sau tháo trước, kiểm tra và sửa chữa kịp thời những khuyết tật , hư hỏng của
Trang 24 Bảo dưởng bê tông ;
Công tác bảo dưởng bê tông phai đả bảo theo những nguyên tắc sau :
-việc che phủ tưới nước phải được bắt đầu muộn nhất 10-12 giờ sau khi đổ bê tông xong
trường hợp trời nắng ,có gió thì sau 2-3 giờ phải bảo dưởng ngay
-Trong mùa khô phải tưới nước ít nhất trong 7 ngày đêm
-Nếu nhiết độ 15 o c thì trong vòng 3 ngày đêm phải tưới nước ban ngày cách nhau 3 giờ 1 lan
ban đêm it nhất 1 lần
-Nếu sử dụng vật liệu giử ẩm thì có thể kéo dài thời gian bảo dướng
-Có thể tưới nước trực tiếp lên ván khuôn để giử bề mặt áp vào thành ván khuôn luôn giử
được độ ẩm
-Phải bảo vệ bê tông chống chống tác dụng của nước chảy,trong vòng 3 ngày đêm
-Chỉ cho phép người và phương tiện vận chuyển nhẹ đi lại trên bề mặt bê tông đã đỗ
Tháo giở ván khuôn :
Các bộ phận ván khuôn khong chịu lực chỉ được phép tháo giở khi bê tông đạt cường độ ít