Đồ án thuyết minh móng cọc ép

Sơ bộ chọn cọc đảm bảo điều kiện mũi cọc nằm trong đất 25m độ sâu.. Đặt trong lớp đất 5 là lớp Sét, trạng thái cứng... - Kết cấu của mọi loại cọc phải được tính toán chịu tải trọng từ nh

PHẦN 2: MÓNG SÂU

Chương 2: MÓNG CỌC ÉP

2.1 Các thông số của cọc ép

2.1.1 Vật liệu sử dụng

* Chọn bê tông cấp độ bền chịu nén B30 có các thông số như sau:

- Cường độ tính toán chịu nén: Rb=17MPa

- Cường độ tính toán chịu kéo: Rbt=1.2MPa

* Cốt thép sử dụng loại thép AIII có các thông số sau:

- Cường độ tính toán chịu kéo: Rs=Rsc=365MPa

- Cường độ tính toán chịu cắt: Rsw=290MPa

2.1.2 Chọn kích thước sơ bộ

- Chọn cọc ép vuông có cạnh : 𝑎 = 0.35𝑚

- Diện tích tiết diện ngang của cọc: 𝐴 = 0.35 × 0.35 = 0.1225𝑚2

- Chu vi của cọc: 𝑢 = 4 × 0.35 = 1.4𝑚

- Chọn cốt thép: 8𝜙20: 𝐴_𝑠 = 2513𝑚𝑚2

- Giả sử công trình không có tầng hầm, chọn Df=1.5m

- Dung trọng trung bình của đất và bê tông: 𝛾𝑡𝑏 = 22𝑘𝑁/𝑚2

2.1.3 Kiểm tra cọc theo điều kiện cẩu và và dựng cọc

- Thiết kế cọc gần hố khoan 2 Sơ bộ chọn cọc đảm bảo điều kiện mũi cọc nằm trong đất 25m độ sâu Đặt trong lớp đất 5 là lớp Sét, trạng thái cứng Có số SPT=33 búa

- Chiều dài cọc: 𝑙𝑐 = 50.5𝑚 ( Cọc cắm vào lớp đất số 5: 4D=1.4m => chọn 2m)

- Gồm 4 cọc dài 10m và 1 cọc dài 10.5m

* TCVN 10304-2012, mục 7.1.10

- Kết cấu của mọi loại cọc phải được tính toán chịu tải trọng từ nhà hoặc công trình truyền vào Riêng với cọc đúc sẵn còn phải tính cọc chịu lực do trọng lượng bản thân khi chế tạo, lắp đặt và vận chuyển, cũng như khi nâng cọc lên giá búa tại điểm móc cẩu cách đầu cọc phải nhân với hệ số xung kích lấy bằng:

+ 1.50 : khi tính theo cường độ

+ 1.25 : khi tính hình thành và mở rộng vết nứt

Trong những trường hợp này hệ số tin cậy của trọng lượng bản thân cọc lấy bằng 1

𝑞 = 1.5 × 𝐴𝑏× 𝛾𝑏 = 1.5 × 0.1225 × 25 = 4.6𝑘𝑁/𝑚2

Xét cho đoạn cọc dài nhất là 10.5m

* Sơ đồ 1 móc cẩu( dùng cho điều kiện dựng cọc):

Mmax1=0.068*q*L2=0.068*4.6*10.52=34.48kNm

* Sơ đồ 2 móc cẩu( dùng cho điều kiện cẩu cọc):

Mmax2= 0.043*q*L2=0.043*4.6*10.52 =21.80kNm

Chọn moment lớn nhất trong 2 trường hợp để tính toán cốt thép cho cọc:

M=max(Mmax1;Mmax2)=34.48kNm

Diện tích cốt thép:

𝛾𝑏× 𝑅𝑏× 𝑏 × ℎ𝑜2 = 34.48 × 10

6

0.9 × 17 × 350 × 3002 = 0.072

𝜉 = 1 − √1 − 2𝛼𝑚 = 1 − √1 − 2 × 0.072 = 0.075

𝐴𝑠 = 𝛾𝑏× 𝑅𝑏× 𝑏 × ℎ𝑜

0.075 × 17 × 350 × 300

2

Ta có As=366.78mm2 < 𝐴𝑠𝑐ℎ = 2513𝑚𝑚2

Vậy thép chọn trong cọc thỏa điều kiện lắp và dựng cọc

2.2 Tính toán móng

2.2.1 Nội lực tính móng

* Nội lực như sau:

TẢI TRỌNG Mtt

(kNm)

Ntt (kN)

Htt (kN)

Tiết diện cột (mm)

2.2.2 Tính toán sức chịu tải cọc

2.2.2.1 Theo điều kiện vật liệu

* Sức chịu tải của cọc đơn theo điều kiện vật liệu được xác định theo công thức:

𝑅𝑣𝑙= 𝜑(𝑅𝑏𝐴𝑏+ 𝑅𝑠𝐴𝑠) Trong đó:

𝜑: Hệ số xét đến ảnh hưởng của uốn dọc phụ thuộc vào độ mảnh của cọc

𝜑 = 1.028 − 0.0000288𝜆2− 0.0016𝜆

𝜆 =𝑙0

𝑑 ( với 𝑙0 = 𝜓 × 𝑙 và 𝜓 = 0.7) ( sơ đồ ngàm-khớp)

𝑙0 = 0.7 × 50.5 = 35.35𝑚 => 𝜆 =35.35

0.35 = 101

𝜑 = 1.028 − 0.0000288 × 1012− 0.0016 × 101 = 0.57

- Rb: cường độ tính toán của bê tông

- Ab: diện tích tiết diện ngang cọc (m2)

- Rs: cường độ tính toán cốt thép

- As: diện tích tiết diện ngang cốt thép (m2)

𝑅𝑣𝑙 = 0.57 × (17000 × (0.35 × 0.35 − 2513) + 365000 × 2513) = 1686𝑘𝑁

2.2.2.2 Theo điều kiện đất nền

* Sức chịu tải cực hạn tính theo công thức ở mục G2 TCVN 10304:2014

𝑅𝑐,𝑢= 𝑞𝑏× 𝐴 + 𝑢 ∑ 𝑓𝑖 × 𝑙𝑖

Trong đó:

- qb: Cường độ sức kháng cắt dưới mũi cọc được xác định theo công thức:

𝑞𝑏 = 1.3𝑐𝑁𝑐 + 𝛾𝐷𝑓𝑁𝑞+ 0.4𝛾𝐵𝑁𝛾

= 1.3 × 44.39 × 14.12 + 5.19 × (19.55 × 1.7 + 10.25 × 0.6 + 10.61 × 3.7 +

10.43 × 3.8 + 10.62 × 38.4 + 10.6 × 2) + 0.4 × 10.6 × 0.35 × 3.41 = 3660.3𝑘𝑁/𝑚3 Với c; 𝛾, 𝜑 : lấy trong Thống kê địa chất; các hệ số Nc , Nq , N𝛾 tra bảng 4.5 cuốn HDNM – Châu Ngọc Ẩn

- A: Diện tích tiết diện ngang mũi cọc: A=0.35x0.35=0.1225m2

- u: Chu vi mặt cắt ngang của cọc: u=4 × 0.35 = 1.4𝑚

- Cường độ sức kháng trung bình trên thân cọc đối với đất dính:

𝑓𝑖 = 𝛼 × 𝑐𝑢,𝑖 + Hệ số 𝛼: hệ số phụ thuộc vào đặc điểm lớp đất nằm trên lớp đất dính, loại cọc và phương pháp hạ cọc, cố kết của đất trong quá trình thi công và phương pháp xác định cu Khi không có đầy đủ thông tin, xác định bằng cách tra sơ đồ G.1

- Cường độ sức kháng cắt trung bình trên thân cọc đối với đất cát:

𝑓𝑖 = 𝑘𝑖𝜎𝑣,𝑧′ 𝑡𝑔𝛿𝑖 Với + 𝜎𝑣,𝑧′ : ứng suất trọng lượng bản thân tại giữa đoạn cọc đi qua lớp đất đó

+ 𝑡𝑔𝛿𝑖: góc ma sát cọc và đất

- Cường độ sức kháng cắt trung bình trên thân cọc đối với đất sét pha, cát pha:

𝑓𝑖 = 𝑐 + 𝐾𝑠𝜎𝑣,𝑧′ 𝑡𝑔𝛿𝑖 Với 𝐾𝑠 = 1.2(1 − 𝑠𝑖𝑛𝜑)

Tính toán cụ thể cho móng:

Lớp Trạng

thái

Độ sâu(m)

𝛾𝐼𝐼 kN/m2

𝛾′𝐼𝐼 kN/m2

cII

kN/m2

𝜑𝐼𝐼

Độ

SPT (búa)

Cu

kN/m2

1 Sét pha,

dẻo mềm

2 Sét lẫn

sỏi, dẻo

cứng

3 Sét pha,

dẻo cứng

4 Cát pha,

dẻo

9.8-48.2 20.16 10.51 6.52 22.88 12-24 112.5

cứng

48.2-

>50

*Lớp 1, 2, 3, 4 thuộc sét pha, cát pha:

𝑓1 = 12.15 + 1.2 × (1 − sin (8.86)) × 19.65 × 1.15 × 𝑡𝑔(8.86) = 15.72𝑘𝑁/𝑚2

𝑓2 = 22.1 + 1.2 × (1 − sin (13.8)) × (19.65 × 1.7 + 10.35 × 0.6 + 10.86 × 1.85) × tan (13.8)

= 35.5𝑘𝑁/𝑚2

𝑓3 = 18.37 + 1.2 × (1 − sin(11.95))

× (19.65 × 1.7 + 10.35 × 0.6 + 10.86 × 3.7 + 10.68 × 1.9) × tan(11.95)

= 38.53𝑘𝑁/𝑚2

𝑓4 = 6.52 + 1.2 × (1 − sin(22.88))

× (19.65 × 1.7 + 10.35 × 0.6 + 10.86 × 3.7 + 10.68 × 3.8 + 10.51 × 19.2)

× tan(22.88) = 106.23𝑘𝑁/𝑚2

* Lớp 5 thuộc dạng đất sét:

𝑓5 = 0.32 × 206.25 = 66𝑘𝑁/𝑚2

Vậy:

𝑅𝑐,𝑢 = 𝑞𝑏× 𝐴 + 𝑢 ∑ 𝑓𝑖× 𝑙𝑖 = 3660.3 × 0.35 × 0.35 + 1.4 × ((15.72 × 2.3) + (35.5 × 3.7)

+ (38.53 × 3.8) + (106.23 × 38.4) + (66 × 2) = 6784𝑘𝑁/𝑚2

2.2.2.3 Tính toán theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn dùng công thức của viện kiến trúc Nhật Bản

* Sức chịu tải cực hạn của cọc xác định theo công thức:

𝑅𝑐,𝑢= 𝑞𝑏× 𝐴𝑏+ 𝑢 ∑(𝑓𝑠𝑖× 𝑙𝑠𝑖+ 𝑓𝑐𝑖× 𝑙𝑐𝑖)

- qb: Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc được xác định:

+ Khi mũi cọc nằm trong đất rời qb=300Np cho cọc đóng ép và qb=150Np cho cọc khoan nhồi + Khi mũi cọc nằm trong đất dính qb=9cu cho cọc đóng và qb=6cu cho cọc khoan nhồi

- Ab: Diện tích ngang mũi cọc (m2)

- u: Chu vi tiết diện ngang cọc (m2)

- ls,i: chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất rời thứ “i”

- lc,i: chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất dính thứ “i”

- Cường độ sức kháng trung bình trên đoạn cọc đóng nằm trong lớp đất rời thứ i:

𝑓𝑠,𝑖= 10𝑁𝑠𝑖

3

+ Ns,i: chỉ số spt trung bình trong lớp đất rời “i”

- Cường độ sức kháng trung bình trên đoạn cọc đóng nằm trong lớp đất dính thứ i:

𝑓𝑐𝑖 = 𝛼𝑝× 𝑓𝐿× 𝑐𝑢,𝑖 trong đó:

+ αp: Hệ số điều chỉnh cho cọc đóng, phụ thuộc vào tỷ lệ giữa sức kháng cắt không thoát nước của

đất dính cu và trị số trung bình của ứng suất pháp hiệu quả thẳng đứng, xác định theo biểu đồ trên

*Hình G.2a - TCVN 10304:2014

+ cu,i= 6.25*Nc,i tính bằng kPa, với Nc,i là chỉ số SPT trung bình trong đất dính

+ fL : Hệ số điều chỉnh theo độ mảnh h/d của cọc đóng, xác định theo biểu đồ sau

*Hình G.2b TCVN 10304:2014; (d là đường kính tiết diện cọc tròn, hoặc cạnh tiết diện cọc vuông)

*** Lớp 1: 𝑐𝑢

𝜎𝑣′ = 18.75

19.65×1.7+10.35×0.6= 0.47 => 𝛼𝑃 = 0.8;

*** Lớp 2: 𝑐𝑢

𝜎𝑣′ = 81.25

19.65×1.7+10.35×0.6+10.86×3.7= 1.01 => 𝛼𝑃 = 0.5;

*** Lớp 3: 𝑐𝑢

19.65×1.7+10.35×0.6+10.86×3.7+10.68×3.8= 0.62 => 𝛼𝑃 = 0.7;

*** Lớp 4: 𝑐𝑢

19.65×1.7+10.35×0.6+10.86×3.7+10.68×3.8+10.51×38.4= 0.21 => 𝛼𝑃 = 1;

*** Lớp 5: 𝑐𝑢

19.65×1.7+10.35×0.6+10.86×3.7+10.68×3.8+10.51×38.4+10.8×2= 0.38 => 𝛼𝑃 = 1;

𝑓𝐿 = 𝐿

𝑑 =

50500

350 = 144.28 => 𝑓𝐿 = 0.7

Vậy:

𝑅𝑆𝑃𝑇 = 9 × 206.25 × 0.352+ 1.4 × (0.8 × 0.7 × 18.75 × 2.3 + 0.5 × 0.7 × 81.25 × 3.7 +0.7 × 0.7 × 75 × 3.8 + 1 × 0.7 × 112.5 × 38.4 + 1 × 0.7 × 206.25 × 2)

= 5242𝑘𝑁

* Theo TCVN 10304-2014, mục 7.1.11b:

- Trường hợp cọc treo chịu tải trọng nén trong móng cọc đài cao, hoặc đài thấp có đáy đài nằm trên lớp đất biến dạng lớn, cũng như cọc treo hay cọc chống chịu tải trọng kéo trong bất cứ trường hợp

móng cọc đài cao hay đài thấp, trị số 𝛾𝑘 lấy phụ thuộc vào số lượng cọc trong móng như sau:

+ móng có ít nhất 21 cọc 𝛾𝑘=1,40 (1,25);

+ móng có 11 đến 20 cọc 𝛾𝑘=1,55 (1,4);

+ móng có 06 đến 10 cọc 𝛾𝑘=1,65 (1,5);

+ móng có 01 đến 05 cọc 𝛾𝑘=1,75 (1,6)

* Giả thiết chọn 𝛾𝑘=1.75

𝑃,𝑡𝑘 ≤ 𝑚𝑖𝑛

{

𝑅𝑣𝑙 = 1686𝑘𝑁

𝑅𝑐𝑢

𝛾𝑘 =

6784 1.75 = 3876.57𝑘𝑁

𝑅𝑆𝑃𝑇

𝛾𝑘 =

5242 1.75 = 2995.43𝑘𝑁

=> 𝑃𝑡𝑘 = 1686𝑘𝑁

2.2.3 Tính toán sơ bộ số lượng cọc

Theo TCVN 10304-2014:

𝑁 =(1.2 ÷ 1.4) × 𝑁𝑡𝑡

(1.2 ÷ 1.4) × 4011

1686 = 2.85 ÷ 3.33

=>Chọn N=4 cọc

- Bố trí cọc với khoảng cách 3D=3x0.35=1.05m; Tim cọc biên đến mép đài là 1D=0.35m

- Công thức hiệu ứng nhóm 𝜂 thường được sử dụng trong tính toán móng cọc của Converse-Labarre

có dạng sau:

𝜂 = 1 − 𝜃 [(𝑛1− 1)𝑛2 + (𝑛2− 1)𝑛1

90𝑛1𝑛2 ] Trong đó:

+ n1=2 ( số hàng cọc trong nhóm cọc)

+ n2=2 ( số cọc trong một hàng)

+ 𝜃 = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔𝑑

𝑠 với s=1.05m (khoảng cách hai cọc tính từ tâm)

d=0.35m (cạnh cọc)

𝜂 = 1 − 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔0.35

1.05× [

(2 − 1)2 + (2 − 1)2

90 × 2 × 2 ] = 0.79

Kiểm tra điều kiện: 𝜂 × 𝑁 × 𝑄𝑐,𝑡𝑘 = 0.79 × 4 × 1686 = 5327𝑘𝑁 > 𝑁𝑡𝑡 = 4011𝑘𝑁

Thõa điều kiện => Chọn N=4 cọc

* Cọc được bố trí như hình sau:

y

x

350

1050

700

1750

3 4

Tọa độ các đầu cọc so với tâm hình học đài cọc:

{𝑥1 = 𝑥4 = −0.525𝑚

𝑥2 = 𝑥3 = 0.525𝑚 =≫ ∑ 𝑥2 = 1.1025𝑚2

{ 𝑦1 = 𝑦2 = 0.525𝑚

𝑦3 = 𝑦4 = −0.525𝑚=≫ ∑ 𝑦2 = 1.1025𝑚2

- Diện tích đài cọc: Ad=Bd x Ld=1.75x1.75=3.0625m2

- Chiều cao đài cọc chọn Hd=1.5m

2.2.4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc trong móng

2.2.4.1 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc đơn

- Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc đơn với tổng lực dọc Ntt, moment Mtt , lực ngang Htt

*Lực dọc: ∑𝑁 = 𝑁𝑡𝑡 + 𝑞𝑏𝑡+ 𝑞𝑑

Với Ntt = 4011 kN

+ Trọng lượng bản thân đài cọc:

𝑞𝑏𝑡 = 𝛾𝑏𝑡× 𝐵𝑑× 𝐿𝑑× 𝐻𝑑 = 25 × 1.75 × 1.75 × 1.5 = 114.85𝑘𝑁 + Trọng lượng đất trên đài cọc: qd=0kN vì cao độ mặt đài trùng với cao độ mặt đất tự nhiên Vậy: ∑𝑁 = 𝑁𝑡𝑡+ 𝑞𝑏𝑡 + 𝑞𝑑 = 4011 + 114.85 + 0 = 4125.85𝑘𝑁

*Momen: ∑𝑀 = 𝑀𝑡𝑡+ 𝐻𝑡𝑡 × 𝐻𝑑 = 103 + 25 × 1.5 = 140.5𝑘𝑁𝑚

- Tải trọng lớn nhất và nhỏ nhất tác dụng lên cọc biên:

𝑃𝑚𝑎𝑥 =∑ 𝑁𝑡𝑡

∑ 𝑀𝑥𝑦𝑚𝑎𝑥

∑ 𝑦𝑖2 +∑ 𝑀𝑦𝑥𝑚𝑎𝑥

∑ 𝑥𝑖2

𝑃𝑚𝑎𝑥 =∑ 𝑁𝑡𝑡

∑ 𝑀𝑥𝑦𝑚𝑎𝑥

∑ 𝑦𝑖2 −∑ 𝑀𝑦𝑥𝑚𝑎𝑥

∑ 𝑥𝑖2

Trong đó:

n = 4 : Số lượng cọc trong đài

Xmax ;Ymax : Khoảng cách từ trục tim hàng cọc xa nhất đến trục trọng tâm đài cọc

 Xmax =0.525 m; Ymax =0.525 m

Điều kiện kiểm tra: 𝑃𝑚𝑎𝑥 ≤ 𝑃𝑡𝑘; 𝑃𝑚𝑖𝑛 ≥ 0

𝑃𝑚𝑎𝑥 =4011

140.5 × 0.525

0 × 0.525 1.1025 = 1069.65𝑘𝑁

𝑃𝑚𝑎𝑥 = 1069.65𝑘𝑁 ≤ 𝑃𝑡𝑘 = 1686𝑘𝑁 ( Thõa)

𝑃𝑚𝑖𝑛= 4011

140.5 × 0.525

0 × 0.525 1.1025 = 935.85𝑘𝑁

𝑃𝑚𝑖𝑛= 935.85𝑘𝑁 ≥ 0kN ( Thõa)

Vậy cọc đơn đảm bảo khả năng chịu tải

2.2.5 Kiểm tra ứng suất dưới móng khối quy ước

- Để kiểm tra xem nền đất dưới đáy móng khối quy ước có ổn định hay không, tiến hành

kiểm tra ứng suất dưới mũi cọc

- Quan niệm nhờ ma sát giữa mặt xung quanh cọc và đất bao quanh, tải trọng của móng được

truyền trên diện rộng hơn, xuất phát từ mép ngoài của cọc tại đáy đài và mở rộng nghiêng

1 góc bằng 𝛼 =𝜑𝑡𝑏

4

- Cọc xuyên qua các lớp đất gần vị trí hố khoan 3 có các thông số:

Lớp Trạng

thái

Độ sâu(m)

𝛾𝐼𝐼 kN/m2

𝛾′𝐼𝐼 kN/m2

cII

kN/m2

𝜑𝐼𝐼

Độ

SPT (búa)

Cu

kN/m2

1 Sét pha,

dẻo mềm

2 Sét lẫn

sỏi, dẻo

cứng

3 Sét pha,

dẻo cứng

4 Cát pha,

dẻo

9.8-48.2 20.16 10.51 6.52 22.88 12-24 112.5

cứng

48.2-

>50

𝜑𝑡𝑏 = ∑(𝜑𝑖 ×ℎ𝑖)

∑ ℎ𝑖 =8.86×2.3+13.8×3.7+11.95×3.8+22.88×38.4+16.59×2

𝛼 =𝜑𝑡𝑏

4 =

20𝑜29′

𝑜7′

- Kích thước móng khối quy ước:

𝐿𝑞𝑢 = 𝐿1+ 2𝐿𝑐𝑡𝑎𝑛𝛼 = 0.35 + 2 × 50.5 × tan(5𝑜7′) = 9.4𝑚

𝐵𝑞𝑢 = 𝐵1+ 2𝐿𝑐𝑡𝑎𝑛𝛼 = 0.35 + 2 × 50.5 × tan(5𝑜7′) = 9.4𝑚

y

x

350

1050

700

1750

3 4

9.4m 700

- Khối lượng đất trong móng quy ước:

𝑄đ = 9.42× (19.65 × 1.7 + 10.35 × 0.6) + 9.42× (10.86 × 3.7) + 9.42× (10.68 × 3.8)

+ 9.42× (10.51 × 38.4) + 9.42× (10.8 × 2) = 48,206𝑘𝑁/𝑚3 -Khối lượng đất bị cọc và đài chiếm chỗ:

𝑄đ𝑐 = 1.75 × 1.75 × 1.5 × 19.65 + 4 × (0.352× 0.2 × 19.65 + 0.352× 0.6 × 10.35)

+ 4 × (0.352× 3.7 × 10.86) + 4 × (0.352× 3.8 × 10.68) + 4 × (0.352× 38.4 × 10.51) + 4 × (0.352× 2 × 10.8) = 343.15𝑘𝑁/𝑚3

- Khối lượng cọc và đài:

𝑄𝑐 = 1.75 × 1.75 × 1.5 × 25 + 4 × (0.35 × 0.35 × 50.5 × 25) = 733.47𝑘𝑁/𝑚3

- Khối móng tổng trên móng quy ước:

𝑄𝑞𝑢 = 𝑄đ− 𝑄đ𝑐 + 𝑄𝑐 = 48,206 − 343.15 + 733.47 = 48,596.32

Tải trọng được truyền xuống đáy móng khối quy ước tại độ sâu Z =52m là:

𝑁𝑞𝑢𝑡𝑐 = 𝑁𝑡𝑐+ 𝑄𝑞𝑢 =4011

1.15 + 48,596.32 = 52,084.15𝑘𝑁

𝑀𝑞𝑢𝑡𝑐 = 𝑀𝑡𝑐 = 140.5

1.15 = 122.18𝑘𝑁𝑚

𝜎𝑚𝑎𝑥𝑡𝑐 = 𝑁𝑞𝑢

𝑡𝑐

𝐴𝑞𝑢+

𝑀𝑞𝑢𝑡𝑐

𝐵𝑞𝑢× 𝐿2𝑞𝑢

6

=52,084.15 9.4 × 9.4 +

122.18 9.4 × 9.42

6

= 590.34𝑘𝑁/𝑚2

𝜎𝑚𝑖𝑛𝑡𝑐 =𝑁𝑞𝑢

𝑡𝑐

𝐴𝑞𝑢 −

𝑀𝑞𝑢𝑡𝑐

𝐵𝑞𝑢× 𝐿2𝑞𝑢

6

= 52,084.15 9.4 × 9.4 −

122.18 9.4 × 9.42

6

= 588.57𝑘𝑁/𝑚2

Ứng suất trung bình tại đáy móng khối quy ước (đáy mũi cọc):

𝜎𝑞𝑢𝑡𝑏 = 𝑁𝑞𝑢

𝑡𝑐

𝐵𝑞𝑢𝐿𝑞𝑢 =

52,084.15 9.4 × 9.4 = 589.45𝑘𝑁/𝑚

2

- Kiểm tra ổn định nền tại đáy mũi cọc: 𝜎𝑞𝑢𝑡𝑏 ≤ 1.2𝑅𝑡𝑐

𝑅𝑡𝑐 = 𝑚1× 𝑚2

𝑘𝑡𝑐 × (𝐴 × 𝐵𝑚× 𝛾𝐼𝐼+ 𝐵 × 𝐷𝑓× 𝛾𝐼𝐼

∗ + 𝐷 × 𝑐𝐼𝐼 Trong đó:

- 𝑚1, 𝑚2 : Lần lượt là hệ số điều kiện làm việc của nền đất và hệ số điều kiện làm của nhà

hoặc công trình có tác dụng qua lại với nền lấy theo 4.6.10 TCVN 9362:2012

m 1

Hệ số m 2 (L/H)

- Đất hòn lớn có lẫn

- Cát mịn

Khô và ít ẩm

Bão hòa nước

1.3 1.2

1.1 1.1

1.3 1.3

- Cát bụi

Khô và ít ẩm

Bão hòa nước

1.2 1.1

1.0 1.0

1.2 1.2

- Đất hòn lớn có lẫn

sét và đất sét có độ

Sệt IL=<0.5

- Đất hòn lớn có lẫn

sét và đất sét có độ

Sệt IL>0.5

Chọn m1=1.2 và m2=1.1 ( Độ sệt Is<0.5 và giả định chiều dài nhà và chiều cao nhà nằm trong khoảng 1.5 và nhỏ hơn)

- ktc =1 ( khi các đặc trưng 𝑐, 𝛾, 𝜑 được xác định trực tiếp từ thí nghiệm các mẫu đất)

- A,B,D là các hệ số không thứ nguyên lấy theo bảng 14 phụ thuộc vào giá trị tính toán của góc ma sát 𝜑𝐼𝐼;

𝜑𝐼𝐼 = 16𝑜59′=> {

𝐴 = 0.37

𝐵 = 2.52

𝐷 = 5.21

- Bm=9.4m là bề rộng của đáy móng (m);

- Df =52m là chiều sâu chôn móng (m);

- 𝛾𝐼𝐼∗ là dung trọng của đất nằm phía dưới độ sâu đặt móng theo TTGH2 (kN/m2);

𝛾𝐼𝐼∗ = ((19.65 × 1.7 + 10.35 × 0.6) + (10.86 × 3.7) + (10.68 × 3.8) + (10.51 × 38.4)

+ (10.8 × 2))/52 = 10.49𝑘𝑁/𝑚2

- 𝛾𝐼𝐼 là dung trọng của đất phía trên độ sâu đặt móng theo TTGH2 (kN/m2);

𝛾𝐼𝐼 = 10.8𝑘𝑁/𝑚2

- cII=49.53kN/m2 là trị tính toán của lực dính đơn vị của tầng đất nằm trực tiếp dưới đáy móng(kPa);

𝑅𝑡𝑐 = 1.2 × 1.1

1 × (0.37 × 9.4 × 10.8 + 2.52 × 52 × 10.49 + 5.21 × 49.53) = 2204.7𝑘𝑁/𝑚

2

- Kiểm tra điều kiện ổn định nền:

𝜎𝑚𝑎𝑥𝑡𝑐 = 590.4𝑘𝑁/𝑚2 < 𝑅𝑡𝑐 = 2204.7𝑘𝑁/𝑚2

𝜎𝑞𝑢𝑡𝑏 = 589.45𝑘𝑁/𝑚2 ≤ 1.2𝑅𝑡𝑐 = 2645.64𝑘𝑁/𝑚2

𝜎𝑚𝑖𝑛𝑡𝑐 = 588.57𝑘𝑁/𝑚2 < 𝑅𝑡𝑐 = 2204.7𝑘𝑁/𝑚2

Thõa điều kiện

2.2.6 Kiểm tra độ lún của móng cọc

- Tính toán lún cho móng cọc theo phương pháp cộng dồn độ lún từng lớp phân tố dưới

móng khối quy ước

Tính áp lực gây lún tại đáy móng:

- Áp lực gây lún: 𝑃𝑔𝑙 = 𝑃𝑡𝑏𝑡𝑐− 𝛾 × 𝐷𝑓 = 1733.45 − 10.49 × 52 = 1187.97𝑘𝑁/𝑚2

𝑃𝑡𝑏𝑡𝑐 = ∑ 𝑁𝑡𝑐

𝐵𝑞𝑢× 𝐿𝑞𝑢− 𝛾𝑡𝑏× 𝐷𝑓 =

52,084.15 9.42 + 22 × 52 = 1733.45𝑘𝑁/𝑚2 Theo TCVN 9362:2012

Tính lún theo phương pháp cộng lún lớp phân tố;

- Tính toán nền theo biến dạng phải xuất phát từ điều kiện:

𝑆 ≤ 𝑆𝑔ℎ

Ta có bảng trị biến dạng giới hạn của nền Sgh:

- Vậy độ lún tuyệt đối lớn nhất: 𝑆 = 10𝑐𝑚

- Xác định chiều sâu tính lún

- Vẽ biểu đồ ứng suất với: { 𝜎𝑧

𝑔𝑙

= 𝛾 × 𝑧

𝜎𝑔𝑙 = 𝐾0× 𝑃𝑔𝑙 Với 𝐾0 ∈ (

𝐿 𝑞𝑢

𝐵 𝑞𝑢, 𝑧

𝐵 𝑞𝑢)

- Xác định chiều sâu tính lún: 𝜎𝑔𝑙 = 0.2𝜎𝑧𝑔𝑙

- Tính áp lực : { 𝑃1𝑖 = 𝜎𝑧

𝑔𝑙

𝑃2𝑖 = 𝑃1𝑖+ 𝜎𝑔𝑙

- Nội suy e1i, e2i từ P1i,P2i

- Độ lún tổng phân tố: 𝑆 =𝑒1𝑖 −𝑒2𝑖

1+𝑒1𝑖 × ℎ𝑖

Biểu đồ e-p:

P(kPa)

y = -0.0001x + 0.5733

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

Biểu đồ e-p mẫu Hk2-25

2.2.7 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang theo mô hình Winkler 2.2.8 Kiểm tra xuyên thủng

2.2.9 Tính cốt thép trong đài móng