Bài giảng Nền móng - Chương 2: Các cơ sở thiết kế nền móng

Chương 2 trang bị cho người học những nội dung kiến thức như: Thiết kế nền móng phải thoả mãn các yêu cầu nào? Các thông số cần thiết cho việc thiết kế nền móng? Trình tự để thiết kế nền móng? Mời các bạn cùng tham khảo.

1 Thi t k  n n móng ph i tho  mãn các yêu c u nào?ế ế ề ả ả ầ

2 Các thông s  c n thi t cho vi c thi t k  n n móng?ố ầ ế ệ ế ế ề

3 Trình t  ự đ  thi t k  n n móng?ể ế ế ề

CHƯƠNG 2: CÁC CƠ S  THI T K  N N MÓNG  Ở Ế Ế Ề

 Thi t k  n n móng ph i tho  mãn các y u t  nào?ế ế ề ả ả ế ố

 Các đi u ki n k  thu t: yêu c u v  ề ệ ỹ ậ ầ ề đ  b n, an toàn và s  d ng ộ ề ử ụbình thư ngờ

 Kh  thiả

 Kinh t  ế  So sánh nhi u PA và ch n ra PA t i ề ọ ố ưu

CHƯƠNG 2: CÁC CƠ S  THI T K  N N MÓNG  Ở Ế Ế Ề

2.1.1. Đ i v i móngố ớ  

 V t li u ph  bi n là BTCT  ậ ệ ổ ế  TT theo các nguyên t c tính c u ắ ấ

ki n ch u u n, nén, kéo v i các tr ng thái gi i h n: ệ ị ố ớ ạ ớ ạ

 TTGH I: TT cư ng ờ đ  trên ti t di n ộ ế ệ đ ng và ti t di n nghiêng v i ứ ế ệ ớ

t i tr ng tính toán ả ọ

 TTGH II: TT bi n d ng v i t i tr ng tiêu chu n  ế ạ ớ ả ọ ẩ

 TTGH III: Tính toán v  phát tri n khe n t v i t i tr ng tiêu chu n ề ể ứ ớ ả ọ ẩ

2.1. CÁC YÊU C U K  THU T Ầ Ỹ Ậ

2.1. CÁC YÊU C U K  THU T Ầ Ỹ Ậ

2.1.1. Đ i v i móngố ớ

 Đ i v i móng h u nhố ớ ầ ư  không tính toán theo TTGH II và TTGH III    tr   m t  s   trừ ộ ố ư ng  h p  nhờ ợ ư  b n  móng  bè  c a  b   ch a,  móng ả ủ ể ứtrong môi trư ng xâm th c m nh.ờ ự ạ

 Ngoài 3 TTGH này móng còn có th  ph i tính toán theo tr ng thái ể ả ạ

gi i h n v   n ớ ạ ề ổ đ nh (l t ị ậ đ  và trổ ư t) trên n n ( v i các móng ch u t i ợ ề ớ ị ả

n m ngang l n , t i tr ng ằ ớ ả ọ đ ng nh )ứ ỏ

 T i tr ng tác d ng lên móng là t i tr ng c a công trình bên trên ả ọ ụ ả ọ ủ

và ph n l c  ả ự đ t tác d ng t i các m t ti p xúc c a h  móng – n n ấ ụ ạ ặ ế ủ ệ ề

đ t.ấ

2.1. CÁC YÊU C U K  THU T Ầ Ỹ Ậ

2.1.2.  Đ i v i n n ố ớ ề đ tấ

N n ề đ t ấ đư c tính tốn theo hai TTGH I và TTGH II ợ

TTGH I: Tính tốn ki m tra kh  nể ả ăng ch u t i c a n n ị ả ủ ề đ t v i ấ ớ

t i tr ng là t i tr ngả ọ ả ọ  tính tốn

Aùp d ng v i các n n ụ ớ ề đ t sét c ng, cát r t ch t ho c ấ ứ ấ ặ ặ đá; các n n ề

đ t ấ đ t mĩng ch u t i tr ng ngang là ch  y u, các n n ặ ị ả ọ ủ ế ề đ t n m trong ấ ằ

ph m vi mái d c ho c phân b  r t d cạ ố ặ ố ấ ố

trượtchống

mômentrượt

gâylực

trượtchống

lựck

l

lậtgâymômen

lậtchống

mômenk

2.1. CÁC YÊU C U K  THU T Ầ Ỹ Ậ

2.1.2.  Đ i v i n n ố ớ ề đ tấ

 TTGH I: 

2.1. CÁC YÊU C U K  THU T Ầ Ỹ Ậ

2.1. CÁC YÊU C U K  THU T Ầ Ỹ Ậ

2.2. CÁC TÀI LI U C N CÓ Đ  THI T K  NM Ệ Ầ Ể Ế Ế

 Các thông s  c n thi t cho vi c thi t k  n n móng?ố ầ ế ệ ế ế ề

 Tài li u v  khu v c xây d ngệ ề ự ự

 Tài li u v  công trình ệ ề đư c thi t k  ợ ế ế

 Kh  nả ăng v  v t li u XD và thi t b  thi công.ề ậ ệ ế ị

2.2.1. Tài li u v  khu v c xây d ngệ ề ự ự

2.2. CÁC TÀI LI U C N CĨ Đ  THI T K  NM Ệ Ầ Ể Ế Ế

Địa hình Bề mặt đất Công trình lân cận (PA móng,

sự cố, …) Đường sá Cây cối

Kênh mương, ao hồ, giếng, …

Hệ thống dịch vụ Cấp thoát nước Điện

Điện thoại Khí đốt

Bãi rác

2.2.1. Tài li u v  khu v c xây d ngệ ề ự ự

2.2. CÁC TÀI LI U C N CĨ Đ  THI T K  NM Ệ Ầ Ể Ế Ế

Địa chất công trình, Địa chất thuỷ văn  Mặt cắt địa chất, các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất

Độ sâu MNN, tính chất của nước ngầm

Lịch sử khu vực xây dựng  Các công trình đã từng tồn tại

Các sự cố công trình, sự cố nền móng đã từng xảy ra

2.2.1. Tài li u v  khu v c xây d ngệ ề ự ự

2.2. CÁC TÀI LI U C N CĨ Đ  THI T K  NM Ệ Ầ Ể Ế Ế

Điều kiện khí hậu  Bão lụt Hạn hán

Động đất Xói lở đất

Thuỷ triều Mực nước sông

2.2.2. Tài li u v  công trình ệ ề

2.2.3. V t li u xây d ng và máy móc, thi t b  thi côngậ ệ ự ế ị

 V t li u ậ ệ đ a phị ương 

 Kh  nả ăng cung c p v t li u xây d ng ấ ậ ệ ự  

 Kh  nả ăng đáp  ng v  máy móc, thi t b  thi công c a các nhà th u ứ ề ế ị ủ ầ

t i ạ đ a phị ương và các nhà th u hi n có ầ ệ

2.2. CÁC TÀI LI U C N CÓ Đ  THI T K  NM Ệ Ầ Ể Ế Ế

2.3.1. Phân lo i t i tr ngạ ả ọ  (TCVN 2737­1995)

2.3.2. T i tr ng tiêu chu n và t i tr ng tính toánả ọ ẩ ả ọ    

  T i  tr ng  tiêu  chu n:  có  th   ki m  soát ả ọ ẩ ể ể đư c  giá  tr   trong ợ ị đi u ề

ki n làm vi c bình thệ ệ ư ng.ờ

 Đ  sai l ch c a t i tr ng v  phía b t l i cho công trình so v i t i ộ ệ ủ ả ọ ề ấ ợ ớ ảtiêu  chu n  do  bi n ẩ ế đ ng  c a  t i  ho c  thay ộ ủ ả ặ đ i ổ đi u  ki n  s   d ng ề ệ ử ụcông trình đư c xét ợ đ n b ng ế ằ h  s  vệ ố ư t t i nợ ả

T i tr ng tính toán: ả ọ đư c ợ đ nh nghĩa là t i tr ng tiêu chu n nhân ị ả ọ ẩ

v i h  s  vớ ệ ố ư t t i n.ợ ả  

2.3. T I TR NG TÁC D NG XU NG MÓNG Ả Ọ Ụ Ố

2.3.3. T  h p t i tr ngổ ợ ả ọ

 T  h p cổ ợ ơ b n 1 (T  h p chính):ả ổ ợ

 Toàn b  các t i tr ng thộ ả ọ ư ng xuyênờ

 Toàn b  t i tr ng t m th i dài h nộ ả ọ ạ ờ ạ

 M t trong nh ng t i tr ng t m th i ng n h nộ ữ ả ọ ạ ờ ắ ạ

T  h p cổ ợ ơ b n 2 (T  h p ph ):ả ổ ợ ụ

 Toàn b  các t i tr ng thộ ả ọ ư ng xuyênờ

 Toàn b  t i tr ng t m th i dài h nộ ả ọ ạ ờ ạ

 Toàn b  t i tr ng t m th i ng n h n nhộ ả ọ ạ ờ ắ ạ ưng không ít hơn 2

2.3. T I TR NG TÁC D NG XU NG MÓNG Ả Ọ Ụ Ố

2.3.3. T  h p t i tr ngổ ợ ả ọ

T  h p ổ ợ đ c bi t:ặ ệ

 Toàn b  các t i tr ng thộ ả ọ ư ng xuyênờ

 Toàn b  t i tr ng t m th i dài h nộ ả ọ ạ ờ ạ

 T i tr ng t m th i ng n h n có th  có ho c khôngả ọ ạ ờ ắ ạ ể ặ

  M t trong nh ng t i tr ng ộ ữ ả ọ đ c bi tặ ệ

2.3. T I TR NG TÁC D NG XU NG MÓNG Ả Ọ Ụ Ố

Kh o sát ả đ a ch t công trình ị ấ đ  làm gì?ể

 L a ch n phự ọ ương án và chi u sâu chôn móng phù h p ề ợ

 Xác đ nh các ch  tiêu V t lý và cị ỉ ậ ơ h c c a các l p ọ ủ ớ đ t ấ  tính S c ứ

ch u t i và ị ả đ  lún c a n n  ộ ủ ề

2.4.1. Các phương pháp kh o sát  ả đ a ch t ị ấ

2.4. ĐI U KI N Đ A CH T CÔNG TRÌNH Ề Ệ Ị Ấ

2.4.1. Các phương pháp kh o sát  ả đ a ch t ị ấ

 Đào h  kh o sát (th  công, máy), l y m u thí nghi m ố ả ủ ấ ẫ ệ

 Khoan l y m u nguyên d ng và không nguyên d ng (l y m u thí ấ ẫ ạ ạ ấ ẫnghi m) ệ

 Các thí nghi m hi n trệ ệ ư ng ờ

 Các phương pháp đ a v t lý (sóng)ị ậ

2.4. ĐI U KI N Đ A CH T CÔNG TRÌNH Ề Ệ Ị Ấ

2.4.1. Các phương pháp kh o sát  ả đ a ch t ị ấ

Đào h  kh o sát:ố ả

 Đơn gi n, chi phí th p ả ấ

 Th y ấ đư c các l p ợ ớ đ a ch tị ấ

 Chi u sâu kh o sát nhề ả ỏ

2.4.1. Các phương pháp kh o sát  ả đ a ch t ị ấ

Khoan kh o sát:ả

 Khoan tay:

 Khoan máy:

 Chi u sâu khoan l n ề ớ

 Có nhi u d ng mũi khoan ề ạ

 và thi t b  l y m u ế ị ấ ẫ

 M u ẫ đ t ít b  xáo tr n ấ ị ộ

2.4. ĐI U KI N Đ A CH T CÔNG TRÌNH Ề Ệ Ị Ấ

2.4.1. Các phương pháp kh o sát  ả đ a ch t ị ấ

Ở ị ự đ i ổ đ a t ng ho c 2m l y m t m uị ầ ặ ấ ộ ẫ  

2.4. ĐI U KI N Đ A CH T CÔNG TRÌNH Ề Ệ Ị Ấ

2.4.1. Các phương pháp kh o sát  ả đ a ch t ị ấ

Thí nghi m hi n trệ ệ ư ờng:

 B  sung các s  li u ổ ố ệ đ  tính toán so sánh ể

 Trong trư ng h p l y m u ờ ợ ấ ẫ đ t khó ấ

2.4.2. Các đ c trặ ư ng cơ , lý c a  ủ đ t c n thi t cho TT NMấ ầ ế

2.4. ĐI U KI N Đ A CH T CƠNG TRÌNH Ề Ệ Ị Ấ

 Hệ số rỗng

 Độ bão hoà

 Hệ số thấm, k

 Đặc trưng biến dạng:

a, mv, E, , Cc, Cs, Cv, C

 Đặc trưng SCC: ; c

2.4.3. Phân chia l p ớ đ tấ

 T  k t qu  các thí nghi m xác ừ ế ả ệ đ nh các l p ị ớ đ a ch t (màu s c, c  ị ấ ắ ỡ

h t, t p h p các ạ ậ ợ đ c trặ ưng t  thí nghi m)ừ ệ

 Xác đ nh chi u dày c a các l p ị ề ủ ớ đ t  ấ

 Cơ s  phân chia:  Tở ập h p các giá tr  ợ ị đ c trặ ưng c a nó ph i có ủ ả

h  s  bi n ệ ố ế đ ng ộ  đ  nhủ ỏ

2.4. ĐI U KI N Đ A CH T CÔNG TRÌNH Ề Ệ Ị Ấ

A

n 1

i i

A n

1

1 i

2

i A

A 1

n 1

2.4.3. Phân chia l p ớ đ tấ

2.4. ĐI U KI N Đ A CH T CƠNG TRÌNH Ề Ệ Ị Ấ

Đặc trưng của

Tỷ trọng hạt 0.01 Giới hạn Atterberg 0.15Trọng lượng

Độ ẩm tự

nhiên 0.15 Chỉ tiêu sức chống cắt 0.3

Cường độ nén

2.4.3. Phân chia l p ớ đ tấ

2.4. ĐI U KI N Đ A CH T CÔNG TRÌNH Ề Ệ Ị Ấ

2.4.3. Phân chia l p ớ đ tấ

2.4. ĐI U KI N Đ A CH T CÔNG TRÌNH Ề Ệ Ị Ấ

2.4.3. Phân chia l p ớ đ tấ

2.4. ĐI U KI N Đ A CH T CÔNG TRÌNH Ề Ệ Ị Ấ

2.4.3. Phân chia l p ớ đ tấ

 Chi u dày tính toán:  ề

 L y theo chi u dày trung bình c a l pấ ề ủ ớ

 L y theo chi u dày các l p ấ ề ớ đ t t i h  khoan g n nh t ấ ạ ố ầ ấ

2.4. ĐI U KI N Đ A CH T CÔNG TRÌNH Ề Ệ Ị Ấ

2.4.4. Giá tr  tiêu chu n, giá tr  tính toán c a các ị ẩ ị ủ đ c trặ ưng

2.4.4. Giá tr  tiêu chu n, giá tr  tính toán c a các ị ẩ ị ủ đ c trặ ưng

 Giá tr  tiêu chu n:ị ẩ  

 V i các ớ đ c trặ ưng c a ủ đ t, ấ tr  ừ  và c :

 V i ớ  và c: tính theo phương pháp bình phương c c ti uự ể

2.4. ĐI U KI N Đ A CH T CÔNG TRÌNH Ề Ệ Ị Ấ

n 1

i i

n

1 A

A

n 1

i i i

n 1

i i

n 1 i

2 i

n 1

i i

tc 1

c

n 1

i i

n 1

i i

n 1

i i i

tc 1 n

2 n

1

i i

n 1 i

2 i

n

2.4.4. Giá tr  tiêu chu n, giá tr  tính toán c a các ị ẩ ị ủ đ c trặ ưng

 Giá tr  tính toán:ị  

  Nâng cao đ  an toàn cho  n ộ ổ đ nh c a n n ị ủ ề đ t, m t s  tính toán ấ ộ ố

n 

ổ đ nh c a n n ị ủ ề đư c tính v i các ợ ớ đ c trặ ưng tính toán 

  kd = 1 v i các ớ đ c trặ ưng c a ủ đ t ( ấ tr  ừ , c,   )

2.4. ĐI U KI N Đ A CH T CÔNG TRÌNH Ề Ệ Ị Ấ

d

tc tt

k A A

2.4.4. Giá tr  tiêu chu n, giá tr  tính tốn c a các ị ẩ ị ủ đ c trặ ưng

.

n 1 Với  , c Với 

2.5.1. L a ch n n n và phự ọ ề ương pháp x  lý n nử ề

 Căn c : ứ

 Tài li u ệ đ a ch t ị ấ

 Tài li u v  công trình (lo i công trình, quy mô công trình, t i tr ng ệ ề ạ ả ọtác d ng xu ng móng ụ ố  áp l c n n, ự ề đ  lún c a công trình) ộ ủ

 Đi u ki n thi công, …ề ệ

 Quy t ế đ nh:ị

 N n t  nhiên hay ph i dùng n n nhân t oề ự ả ề ạ

 L a ch n gi i pháp nào ự ọ ả đ  gia c  n nể ố ề

2.5.  CH N LO I N N VÀ MÓNG Ọ Ạ Ề

2.5.2. L a ch n gi i pháp móngự ọ ả

 M c tiêu: ụ

 Đ  xu t ề ấ đư c PA móng t t nh t c  v  k  thu t và kinh t  ợ ố ấ ả ề ỹ ậ ế

 Ph i thi t k  sả ế ế ơ b  nhi u PA móng ộ ề đ  so sánh ể

 So sánh:

 Yêu c u k  thu t ầ ỹ ậ

 Đ t yêu c u v  m t k  thu t r i m i ạ ầ ề ặ ỹ ậ ồ ớ d a vào các ch  tiêu v  kinh ự ỉ ề

t  ế đ  quy t ể ế đ nhị  

2.5.  CH N LO I N N VÀ MÓNG Ọ Ạ Ề

2.5.3. Ch n ọ đ  sâu móngộ

Đi u ki n ề ệ đ a ch t công trình, ị ấ đ a ch t th y vị ấ ủ ăn: y u t  có  nh ế ố ả

hư ng nhi u nh t ở ề ấ

2.5.3. Ch n ọ đ  sâu móngộ

 Tr  s  và phị ố ương c a t i tr ng (T i ủ ả ọ ả đ ng,T i ngang)ứ ả

 Đ c ặ đi m và yêu c u s  d ng công trình.ể ầ ử ụ

2.6.1. Bư c 1: Thu th p và x  lý tài li u ớ ậ ử ệ

Tài li u v  công trìnhệ ề

Tài li u v  khu v c xây d ng ệ ề ự ự

 Đ a hình khu v c ị ự

 M ng lạ ư i và phớ ương pháp kh o sátả

 Lát c t ắ đ a ch t ị ấ

 Các k t qu  thí nghi m các ch  tiêu cế ả ệ ỉ ơ, lý c a ủ đ t.ấ

 Đ a ch t thu  vị ấ ỷ ăn: cao đ  nộ ư c ng m, tính ch t nớ ầ ấ ư c ng mớ ầ

Tài li u v  công trình lân c n, môi trệ ề ậ ương xây d ng ự  Đánh giá 

đi u kiên xây d ngề ự

Xác đ nh các tiêu chu n xây d ngị ẩ ự

2.6. TRÌNH T  THI T K  N N MÓNG Ự Ế Ế Ề

2.6.2. Bư c 2: Đ  xu t các ph ớ ề ấ ương án n n móng kh  thiề ả

Lo i móng theo d ng k t c u cạ ạ ế ấ ơ b n, ả đ  c ng, hình d ng móng, ộ ứ ạ

2.6.3. Bư c 3: Thi t k  s ớ ế ế ơ b  các phộ ương án kh  thiả

Tho  mãn các ả đi u ki n k  thu tề ệ ỹ ậ

Tho  mãn các ả đi u ki n v  thi công:ề ệ ề

2.6.4. Bư c 4: So sánh các ph ớ ương án 

So sánh các ch  tiêu kinh t , ỉ ế đ  tin c y c a các PA ộ ậ ủ

Ch n phọ ương án t i ố ưu đ  thi t k  k  thu tề ế ế ỹ ậ

2.6. TRÌNH T  THI T K  N N MÓNG Ự Ế Ế Ề