Thuyết minh đồ án nền móng

1.Xác định tải trọng truyền xuống đỉnh móng • Tải trọng tác dụng lên móng: • Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên đỉnh móng: 2.Đánh giá điều kiện địa chất công trình, địa chất thuỷ văn của khu đất xây dựng: Đánh giá nền đất: + Dựa vào kết quả bảng “ Báo cào khảo sát địa chất công trình” từ đó lập được bảng chỉ tiêu cơ lý. + Mặt cắt địa chất khu vực đặt móng công trình: Tên và trạng thái từng lớp: Lớp 1: + Chiều dày lớp đất: 1m + Độ ẩm tự nhiên: W=34,2% + Giới hạn nhão: + Giới hạn dẻo: + Dung trọng tự nhiên: + Tỉ trọng hạt: + Góc ma sát trong: + Lực dính: + Đánh giá trạng thái của đất theo chỉ tiêu độ sệt B: Chỉ số dẻo: Đất cát pha Độ sệt: Nhận xét: Đất thuộc nhóm cát pha ở trạng thái dẻo. Tính hệ số rỗng cho lớp đất thứ 1: Ta có : ( vì đất có độ ẩm tự nhiên) Nên hệ số rỗng của : Dựa vào chỉ tiêu độ sệt B= 0,821 và hệ số rỗng là lớp đất có thể làm móng cho công trình.

THIẾT KẾ MÓNG NÔNG TRÊN NỀN ĐẤT THIÊN NHIÊN1.Xác định tải trọng truyền xuống đỉnh móng

0 0

0 0

740634,48( )1,15

8069,57( )1,15

108,7( )1,15

tt tc

tt tc

tt tc

N

n M

n Q

Độ sệt:

0,6679

- Địa chất thuỷ văn:

Với các chỉ tiêu đã được tính toán ở các lớp đất nhìn chung lớp đất 1 và 2 đều làcác lớp đất có thể làm nền cho móng cho công trình, có thể làm móng bê tông cốtthép Để đảm bảo chiều sâu chôn móng thích hợp ta đặt móng ở lớp đất thứ 2

- Bố trí công trình:

Để đảm bảo quy hoạch về tổng thể và thiết kế, đồng thời cũng đảm bảo an toàn Tachọn và bố trí công trình nằm trên vị trí lỗ khoan để các lớp đất làm nền móngcông trình gần sát với thực tế khi khảo sát địa chất và tính toán

- Điều kiện địa hình:

Địa hình mặt bằng đã được san lấp bằng phắng, sau đó, đắp thêm một lớp tôn nền0,5m làm chuẩn cốt �0.000

BẢNG SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT MÓNG NÔNG

Bảng quan hệ giữa e và p

Địa

Chất

LớpĐất

Quan hệ e-p0

W (%)

3 Chọn chiều sâu chôn móng:

Theo các yêu cầu về việc lựa chọn chiều sâu chôn móng, ta chọn chiều sâu chôn

móng h=2m ( vì đặt móng vào lớp đất thứ 2 là lớp sét pha và phải chôn vào lớp đất đó 0,3m

4 Xác định kích thước đấy móng b�l:

Kích thước đáy móng thường chọn sao cho nền thoả mãn TTGH II nên được tínhtoán với tải tiêu chuẩn: N M Q0tt, 0tt, 0tt

- Giả sử chọn chiều rộng đáy móng: b=2m và chiều cao móng h m=0,5m

- Các chỉ tiêu cơ lý của đất theo kinh nghiệm có K tc =1,m1=1,0

(0,51.2.18,8 3,05.2.17,9 5,66.20) 241,566( / )1

tt tt

m tt

� Chọn K F =1,2

� Chiều dài đáy móng: l=K b n. =1,2.1,8=2,16( )m

Vậy sơ bộ chọn kích thước đáy móng là: F = � =b l 1,8 2(� m2)

- Kiểm tra điều kiện ổn định nền:

Áp lực tiêu chuẩn tại đáy móng:

21.1

(0,51.1,8.18,8 3,05.2.17,9 5,66.20) 239,648( / )1

tc

2 0

220,24( / )

tc tc tc

�Thoã mãn điều kiện ổn định nền

- Kiểm tra điều kiện kinh tế:

1,80,45( )

+ lớp sét pha: có chiều dày h=2,6m nên ta chia thành 7 lớp phân tố

- Úng suất bản thân ở độ sâu z i: s bt zi =g i.h i+d bt z i( 1)

Ứng suất bản thân ở độ sâu z i: zi 0 z 0

2

zi z i

bt bt i

- Tính độ lún theo công thức:

1 2

1

0.947

0.982 1.020 1.054 1.099

0

e

pHình 1 Đường cong nén lún lớp đất 1

50

0.856

0.870 0.889 0.902 0.910

0e

Hình 2 Đường cong nén lún lớp đất 2

0.705

0.724 0.746 0.763 0.813

0e

Hình 3 Đường cong nén lún lớp đất 3

Bảng tính lún theo phương pháp cộng lún từng lớp phân tốLỚP STT h i

2(kN m/ )

i bt

2(kN m/ )

1i

P

2(kN m/ )

2i

P

2(kN m/ )



0 36.42

2 3 4 5 6 7 8 9

184.49 178.03 142.98 102.58 71.95 51.47 38.37 29.33 23.06 18.63

44.88 53.34 61.8 70.26 78.72 87.5 96.27



0,084

0,3360,25

c

(m)Chọn lc=0,35 (m)Vậy chọn kích thước cổ móng là lc x bc = 0,35 x 0,25

- Chọn sơ bộ chiều cao móng theo điều kiện chịu uốn:

Theo điều kiện chịu uốn phương cạnh dài l:

tt tt

m tt

261,695( / )2

 Vậy móng không bị xuyên thủng

 Vậy ta chọn chiều cao móng: hm = 0,55 (m)

Sơ đồ tính momen của móng

- Mô men tương ứng với mặt ngàm I-I qua chân cột vuông góc với cạnh dài

2 1

0,825

tt tt

.(2.277,07 218,07) 157,68( )6

I I

- Diện tích cốt thép số 1 chịu momen uốn MI-I là:

I I S

12,51

11,061,131

S a

A n

+ Chiều dài mỗi thanh: l = 2000– 100 =1900 (mm)

205,56( / )

tt tt tt

0,775

tt tb c



21

2 0,775 205,56 123,46( )2

II II S

9,798

12,480,785

S a

A n

+ Chiều dài mỗi thanh: l = 1800 – 100 = 1700 (mm) + Lớp bảo vệ: a = 50 mm



THIẾT KẾ MÓNG CỌC ĐÀI THẤP CHO CỘT TRỤC D2

I.Số liệu thiết kế:

1.Tải trọng ngoài truyền xuống đỉnh đài:

- Tải trọng ngoài tác dung lên móng:

W (%)

0 0

0 0

0 0

1630

1417,39( )1,15

240208,7( )1,15

6052,17( )1,15

tt tc

tt tc

tt tc

N

n M

n Q

2.Xác định chiều sâu chôn đài:

- Chọn chiều sâu chôn đài đủ lớn để khử lực ngang Q và để có móng cọc đài thấpthoả điều kiện sau:

00,7 45

- Yêu cầu thiết kế móng cọc cho trục D2

- Dựa vào tải trọng tác dụng xuống đỉnh móng

- Dựa vào địa chất công trình D9

- Dựa vào khả năng thi công: hạ cọc xuống bằng búa

� Chọn cọc loại đúc sẵn, cọc bê tông cốt thép tiết diện vuông (400x400) mm2

Bê tông cọc mac 250, cốt thép chịu lực sơ bộ chọn 4 18f AII

- Nền đất gồm 3 lớp đất và lớp đất thứ 3 là lớp sét pha có chiều dày không tắt (rấtdày) trong phạm vi lỗ khoan, do đó cọc phải được đóng vào lớp thứ 3 một khoảng

6d 6.400 2400mm 2,4m

� Chọn 11,6 m

- Chọn chiều dày lớp bêtông lót cho đài sử dụng BT đá 4x6, vữa ximăng M50, cóchiều dày 100mm.

- Đoạn cọc ngàm trong đài là: 150mm

- Chọn phương án thi công đập đầu cọc Đoạn thép 4Φ18 AII neo vào trong đàichiều dài là ≥ 30Φ = 540mm ta lấy 550mm

 Vậy chiều dài làm việc của cọc ta chọn là:

4.Tính sức chịu tải thiết kế của cọc:

- Sức chịu tải của cọc là khả năng chịu tải lớn nhất sao cho cọc vẫn làm việc bìnhthường( cọc không bị vỡ) hay chuyển vị quá nhanh vượt quá giới hạn cho phép,cọc bị phá hoại theo chỉ tiêu đất nền

- Trong tính toán ta tính sức chịu tải theo 2 chỉ tiêu : theo vật liệu làm cọc và theochỉ tiêu đất nền Giá trị nhỏ hơn dùng dể thiết kế cọc

a.Xác định sức chịu tải của cọc theo vật liệu:

- Ta có công thức: p vl (Ap R bR F s a)

Trong đó:

• A p: diện tích mặt cắt ngang của cọc

A p = 0.4x0.4 = 0.16m2

• R b: cường độ chịu nén của bê tông cọc, B20 có Rb=11500 (kN/m2)

• F a: tổng tiết diện thép cọc trên mặt cắt ngang của cọc

+ N = 26 ( vì số nhát búa SPT trung bình tại mũi cọc tính trong phạm vi 1d từ mũi

cọc trở xuống và 4d từ mũi cọc trở lên cùng nằm trong lớp thứ 3)

+ N1=5,N2 =12,N3=26

Sức chịu tải thiết kế cọc:

2730,56

910, 2( )3

u SPT

Q

k

c.Xác định sức chịu tải theo chỉ tiêu đất nền:

Xác định sức chịu tải cọc théo phương pháp thống kê:

Theo TCVN: 205-1998 sức chịu tải tiêu chuẩn được tính như sau:

• A p : Tiết diện ngang mũi cọc A p =0.16 m 2 ;

+ chiều sâu mũi cọc Z mui=17m đặt vào lớp đất thứ 3 là đất sét pha

• q p: Cường độ chịu tải cực hạn của đất mũi cọc phụ thuộc vào loại đất và

chiều sâu hạ mũi cọc, Tra bảng A.1 TCXD 205-98

• f si : Ma sát đơn vị thân cọc lớp đất i Tra bảng A.2 TCXD 205-98.

• l i : Chiều dày lớp đất thứ i tiếp xúc với cọc.

Chia các lớp phân tố có chiều dày các lớp l i �2m

Lớp

phân

tố

Loạiđất

Bề dày

L i

(m)

Chiều sâu

- Chú ý: lớp 3 có B<0, thiên về an toàn ta chọn B=0,2 để tính toán

Sức chịu tải tiêu chuẩn: Q tc 1 1.26970.0,16 1,6.1.782,14   5566,62 k N

 Sức chịu tải tính toán: 5566,62 3976,16 

1,4

tc atk

tc

d.Xác định sức chịu tải theo kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh:

- Sức chịu tải cọc theo kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh (CPT)

F c : Tiết diện ngang mũi cọc F c =0,4.0,4=0,16m 2

q p: sức cản phá hoại của đất ở mũi cọc

Ta có: q p K q c. c

q c : sức cản mũi xuyên trung bình của đất q c = q c3 =4200 kN/m 2

K c : hệ số tra bảng phụ thuộc loại đất, K c=0.45

2 0.45 4200 1890 /

tk vl a tk CPT SPT

5.Xác định tính số cọc và bố trí cọc trong đài:

a.Xác định số lượng cọc trong đài:

- Số lượng cọc trong đài:

tt c

tk

N n

2 2

471,2

327,2( )(3 ) 9 0,4

Q tk : sức chịu tải thiết kế của cọc: Q tk = 471,2 (kN/m2)

b:hệ số kể đến ảnh hưởng của momen, tải trọng ngang và số lượng cọc trong đài

0 0 0

3 240 3.0,4.60

0,1911630

Bố trí cọc theo lưới hình chữ nhật hoặc hình đa giác đều

Khoảng cách giữa 2 tim cọc bất kỳ trong đài 3�d 3 0, 4 1, 2 �  m

Khoảng cách từ mép cọc ngoài cùng đến mép đài �d 0, 4m

6.Kiểm tra móng cọc theo trạng thái giới han:

- Diện tích thực tế của đáy đài:

a.Kiểm tra tải trọng tác dụng lên đầu cọc:

- Điều kiện kiểm tra:

max min

• W c: Trọng lượng bản thân của 1 cọc

Q

:Tải trọng lớn nhất, nhỏ nhất mà cọc trong đài có thể nhận được

2 min

1

n i i

100 400 1200

1200 400

n i i

min min

388,3( )1939,76 312

Ta thấy Q min = 258,3(kN) > 0 nên ta không cần kiểm tra điều kiện chịu nhổ

Điều kiện kiểm tra: Qmax W c �Q tk

Mà Qmax W c 388,3 66 454,3(  kN)Q tk 472,1(kN)

 thỏa điều kiện kiểm tra, nên ta chọn số cọc cần bố trí trong đài là 6 cọc

b.Kiểm tra ổn định nền dưới đáy móng quy ước:

- Điều kiện kiểm tra:

max min

1.20

qu tc

Vì mũi cọc đặt vào lớp đất sét có nên:

1 2

A B D

kN m h

61

tc tc

0,0348037,59

tc tc

min min

411,8( / )8037,59 6.0,034

1

tc tc

396,3( / )

tc tb

411,8( / ) 1.2 1,2.1207,2 1448,6( / )380,8( / ) 0

qu tc

qu i

0 2 1

Ứng suất gây lún ở độ sâu z i: gl zi k P0i gl

(K0i phụ thuộc vào tỷ số l qu /b quvà Z b i / qu được tra bảng)

- Xác định áp lực nén của từng lớp phân tố:

( 1) 1

2

zi z i

bt bt i

Đường cong nén lún lớp đất thứ 3

- Tính độ lún cho từng lớp phân tố theo công thức:

1 2 1

Bảng tính lún theo phương pháp cộng lún từng lớp phân tố

2(kN m/ )

i bt

2(kN m/ )

1i

P

2(kN m/ )

2i

P

2(kN m/ ) e 1i e 2i

n i i

Biểu đồ phân bố ứng suất gây lún và ứng suất bản thân của móng

d.Kiểm tra cốt thép trong quá trình cẩu và dựng cọc:

M1 M1

M1

qbt

1550 4400

1550

7500

1550 4400

5950 1550

Sơ đồ khi dựng cọc vào giá búa

- Tải trọng phân bố đều:

A bt

2,630.9 0,9.2800.35

7.Tính toán cấu tạo đài cọc:

- Chiều cao đài phải đủ lớn để thoả điều kiện chống xuyên thủng của đài cọc

+ Điều kiện bao phủ của đài cọc:

0 1

0 1

22

- Sơ bộ chiều cao làm việc của đài:

3 3 0,4 1,2

đ

h �d  �  m, ta chọn h đ 1, 2m

 Chiều cao làm việc của đài: h0 1,2 0,15 1,05  m

- Tổng lực dọc tính toán tại đáy đài:

max 2 1

i i

n

i i

- Kiểm tra điều kiện chống xuyên thủng của móng:

Vì móng đã thỏa điều kiện bao phủ, nên toàn bộ cọc nằm trong phạm vi thápxuyên �N xt=0 điều kiện xuyên thủng luôn thoả mãn.

Nên không cần kiểm tra điều kiện chống xuyên thủng của móng Vậy ta chọnchiều cao móng: h d =1,2( )m

8.Tính thép cho đài cọc:

- Sơ đồ tính: xem đài cọc là một bản đơn chịu uốn theo 2 phương Ở mỗi phươngđài cọc ngàm với cổ móng và chịu phản lực tính toán của các cọc trong sơ đồ tính

 Tính thép theo phương cạnh dài: l=3,2m

I I S

24,95

12,412,01

S a

A n

• Khoảng cách của hai thanh thép: a1= 140 (mm)

• Chiều dài mỗi thanh: l =3200 – 100 =3100 (mm)

 Tính thép theo phương cạnh ngắn: b=2m

II II S

15,58

10,121,54

S a

A n

• Chọn thép số 2: 14Ф14AII có fa= 1.54 (cm2)

• Khoảng cách của hai thanh thép: a2= 250 (mm)

• Chiều dài mỗi thanh: l = 2000 – 100 = 1900 (mm)

 Tính thép cổ móng:

Ta có: N0tt 1630(kN)

Theo kinh nghiệm ta chọn: 6Ф20 AII

Cốt đai chọn theo cấu tạo: Ф6 a150

BT lót đá 4x6 VXM Mác 50

D

2

6Ø18

300x400

- Lớp đất số 1: Đây là lớp đất san lấp có bề dày tại HK1=1m, HK2=1m.

- Lớp đất số 2: lớp sét lẫn xác thực vật, màu xám đen, trạng thái dẻo mềm

có bề dày tại HK1=4m, HK2=5m có:

Dung trọng tự nhiên : w = 18,28 kN/m3

Lực dính đơn vị : C = 1,7 (KN/m2)Góc ma sát trong :  = 17o10’

Giới hạn nhão : Wnh= 32,5 %Giới hạn dẻo : Wd = 16,8 %

Tỷ trọng hạt :  = 2,675

Modun biến dạng : E = 8400(KN/m3)

Hệ số rỗng : eo = 0,978

- Lớp đất số 3: Lớp bùn sét lẫn xác thực vật, màu xanh đen và xám đen,

trạng thái dẻo mềm có bề dày tại HK1=5m, HK2=4,5m có:

Dung trọng tự nhiên : w = 18,99 kN/m3

Dung trọng đẩy nổi : đn = 9,49 kN/m3

Lực dính đơn vị : C = 14,7 (KN/m2)Góc ma sát trong :  = 12o50’

Giới hạn nhão : Wnh= 29,1 %Giới hạn dẻo : Wd = 17,1 %

Giới hạn nhão : Wnh= 27,8 %Giới hạn dẻo : Wd = 19,7 %

Tỷ trọng hạt :  = 2,674

Modun biến dạng : E = 12000(KN/m3)

Hệ số rỗng : eo = 0,678

- Lớp đất số 5: lớp sét pha cát, màu nâu vàng nhạt đến đỏ nhạt vân xám

trắng, trạng thái dẻo cứng có bề dày tại HK1= 12m, HK2=11,7m có:

Dung trọng tự nhiên : w = 19,41 kN/m3

Dung trọng đẩy nổi : đn = 9,89 kN/m3

Lực dính đơn vị : C = 3,5 (KN/m2)Góc ma sát trong :  = 19o27’

Giới hạn nhão : Wnh= 37,0 %Giới hạn dẻo : Wd = 20,1 %

Tỷ trọng hạt :  = 2,660

Mondun biến dạng : E = 12760(KN/m3)

Hệ số rỗng : eo = 0,698