ĐỒ án nền MÓNG 8 7

Đánh giá điều kiện địa chất công trình, địa chất thuỷ văn Đối với trụ địa chất công trình trên nền thiên nhiên D1 Theo báo cáo khảo sát địa chất công trình, giai đoạn phục vụ thiết kế kỹ

MỤC LỤC

I GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 1

1 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ 1

2 SỐ LIỆU THIẾT KẾ 1

2.1 Chỉ tiêu cơ lý và kết quả thí nghiệm hiện trường các lớp đất 1

2.2 Trụ địa chất công trình 2

2.3 Số liệu chiều dày các lớp đất 2

2.4 Số liệu đề bài 2

3 ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH 3

II THIẾT KẾ MÓNG S1 CỘT TRỤC D 3

1 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG XUỐNG MÓNG 3

2 THIẾT KẾ MÓNG NÔNG TRÊN NỀN THIÊN NHIÊN 3

2.1 Đánh giá điều kiện địa chất công trình, địa chất thuỷ văn 3

2.2 Đánh giá tính chất các lớp đất 5

2.3 Xác định kích thước sơ bộ móng 6

2.4 Tính toán nền móng theo trạng thái giới hạn thứ 2 10

2.5 Tính toán độ bền và cấu tạo móng 12

3 THIẾT KẾ MÓNG NÔNG TRÊN NỀN NHÂN TẠO 18

3.1 Đánh giá đặc điểm địa chất công trình, địa chất thủy văn 18

3.2 Đánh giá tính chất các lớp đất 19

3.3 Xác định kích thước sơ bộ móng 20

3.4 Xác định kích thước đệm cát 23

3.5 Tính toán nền theo trạng thái giới hạn thứ 2 25

3.6 Tính toán độ bền và cấu tạo móng 27

4 THIẾT KẾ MÓNG CỌC 33

4.1 Đánh giá đặc điểm địa chất công trình, địa chất thủy văn 33

4.2 Đánh giá trạng thái và tính chất các lớp đất 34

4.3 Chọn kích thước cọc và phương án thi công 35

4.4 xác định sức chịu tải của cọc 36

4.5 Xác định số lượng cọc, bố trí cọc trong đài, lựa chọn chiều cao đài và kiểm tra lực truyền lên cọc 43

4.6 Tính toán nền móng theo TTGH II 46

4.7 Tính toán đài cọc theo TTGH I 51

III THIẾT KẾ MÓNG S1 CỘT TRỤC C 56

1 Xác định tải trọng tác dụng xuống móng 56

2 Đánh giá điều kiện địa chất công trình, địa chất thuỷ văn 56

3 Đánh giá tính chất các lớp đất 58

4 Xác định kích thước sơ bộ móng 59

5 Tính toán nền móng theo trạng thái giới hạn thứ 2 63

6 Tính toán độ bền và cấu tạo móng 65

6.1 Nội lực tính toán và vật liệu làm móng 65

6.2 Kiểm tra chiều cao móng theo điều kiện chọc thủng 65

6.3 Tính toán và bố trí cốt thép cho móng 67

I GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH

1 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ

1 Tra TCVN9362-2012 & TCVN 10304 -2014 để có trị biến dạng giới hạn cho phép

2 Đánh giá điều kiện địa chất công trình, địa chất thuỷ văn

3 Thiết kế móng S1 cột trục D: có nội lực lớn hơn theo 3 phương án:

+ Móng đơn bê tông cốt thép chôn nông trên nền thiên nhiên (Theo TCVN 2012)

9362-+ Móng đơn bê tông cốt thép chôn nông trên đệm cát (Theo TCVN 9362-2012)+ Móng cọc dưới cột (Theo TCVN103042014)

2.1 Chỉ tiêu cơ lý và kết quả thí nghiệm hiện trường các lớp đất

Bảng chỉ tiêu cơ lý và kết quả thí nghiệm hiện trường các lớp đất

43, 0

45, 0

25, 1

- Nền nhà được tôn cao hơn so với cốt thiên nhiên 0,6m Cao độ nền nhà lấy bằng 0.00

- Chọn giá trị biến dạng giới hạn cho phép:

Theo TCVN 10304-2014 đối với nhà khung bê tông cốt thép có tường chèn:+ Độ lún tuyệt đối giới hạn:

+ Độ lún lệch tương đối giới hạn:

II THIẾT KẾ MÓNG S1 CỘT TRỤC D

1 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG XUỐNG MÓNG

- Tải trọng tính toán xác định trên đỉnh móng

- Tải trọng tiêu chuẩn xác định đến mức đỉnh móng:

2 THIẾT KẾ MÓNG NÔNG TRÊN NỀN THIÊN NHIÊN

2.1 Đánh giá điều kiện địa chất công trình, địa chất thuỷ văn

Đối với trụ địa chất công trình trên nền thiên nhiên D1

Theo báo cáo khảo sát địa chất công trình, giai đoạn phục vụ thiết kế kỹ thuật thi công, khu đất xây dựng tương đối bằng phẳng được khảo sát, từ trên xuống dưới gồm các lớp đất có chiều dày ít thay đổi trong mặt bằng và trung bình bằng

- Lớp 1: Lớp đất lấp có chiều dày 0,6 m

- Lớp 2: Lớp sét xám ghi có chiều dày trung bình 3,5 m

- Lớp 3: Lớp sét xám tro có chiều dày trung bình h3 = 4,4 m

- Lớp 4: Lớp cát hạt nhỏ có chiều dày trung bình h8 = 6,8 m

- Lớp 5: Lớp cát hạt vừa có chiều dày trung bình 19,7m

Mực nước ngầm nằm thấp hơn cốt tự nhiên

Bảng chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất:

 Trọng lượng riêng đẩy nổi:

 Mô đun biến dạng: E = 8380 kPa

 Trọng lượng riêng đẩy nổi:

 Mô đun biến dạng: E = 6370 kPa

 Đây là lớp đất trung bình

 Lớp 4: Cát hạt nhỏ (6,8m)

 Hệ số rỗng

Vì  Lớp cát chặt vừa

 Trọng lượng riêng đẩy nổi:

 Mô đun biến dạng: E = 9650 kPa

 Mođun biến dạng: E = 30500 kPa,

 Đây là lớp đất tốt

2.3 Xác định kích thước sơ bộ móng

- Cốt là cốt trong nhà cao hơn cốt ngoài nhà 0,6m Chọn độ sâu chôn móng -1,5 (m) so với cốt ngoài nhà Đế móng nằm ở lớp sét xám ghi Chiều cao móng hm =0,8m Mực nước ngầm nằm dưới đáy móng

 Bước 1: Giả thiết bề rộng đáy móng b = 3 m.

 Bước 2: Xác định cường độ tính toán trên nền, R

Trong đó:

o h = 1,5 m; h0 = 0

o m1 = 1,1 (Tra bảng 15 trong TCVN 6362-2012 với trường hợp đất sét có chỉ số độ sệt lớn IL = 0,61 > 0,5)

o m2 =1 (Với nhà có sơ đồ kết cấu mềm)

o Ktc = 1(Các chỉ tiêu cơ lý được xác định bằng thí nghiệm trực tiếp đối với đất)

o A, B, D: hệ số tra bảng phụ thuộc góc ma sát φ của đất ở đáy móng

φ = 12,8° → A = 0,246; B = 2,026; D = 4,532

o Trọng lượng riêng hiệu quả của đất tại mặt giao đáy đệm cát và lớpđất yếu:

= 18,3 kN/m3

o lực dính của lớp đất dưới đáy móng

o Trọng lượng riêng hiệu quả trong phạm vi

Cường độ tính toán trên nền là :

 Bước 3: Xác định kích thước sơ bộ đáy móng F:

Trong đó:

Kích thước đáy móng sơ bộ là:

 Bước 4: Tính lại giá trị b:

Chọn chiều cao làm việc đáy móng:

 Bước 5: Kiểm tra điều kiện áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng:

o Áp lực tiêu chuẩn tại đáy móng:

 Kiểm tra điều kiện áp lực đáy móng

 Thỏa mãn điều kiện áp lực đáy móng

 Kiểm tra điều kiện kinh tế:

 Thỏa mãn điều kiện kinh tế

 Vậy chọn kích thước móng sơ bộ là: bl = 2,8 3,4 (m)

 Bước 6: Kiểm tra điều kiện áp lực lên lớp đất yếu:

Mô đun của lớp 2: E2 = 8380 kPa

Mô đun của lớp 3: E3 =6730 kPa

Vì E3 < E2 nên phải kiểm tra điều kiện áp lực lên lớp đất yếu số 3

 Ứng suất bản thân tại đỉnh lớp đất yếu

 Ứng suất gây lún tại đỉnh lớp đất yếu

Ứng suất tiếp xúc tại đáy móng

Ứng suất gây lún tại đáy móng

Ứng suất gây lún tại đỉnh lớp đất yếu

 Cường độ tính toán lớp đất yếu tính theo móng qui ước đặt ở độ sâu đỉnh lớp đất yếu

Trong đó:

o (Tra bảng 15 trong TCVN 6362-2012 với trường hợp đất sét có chỉ số độsệt lớn hơn 0,5)

o (Với nhà có sơ đồ kết cấu mềm)

o (Các chỉ tiêu cơ lý được xác định bằng thí nghiệm trực tiếp đối với đất)

o ; Tra bảng 11 TCVN 9362:2012, xác định được các thông số:

o

o

o Trọng lượng riêng hiệu quả của đất tại đỉnh lớp đất yếu:

o Trọng lượng riêng hiệu quả trong phạm vi

o Tính

Cường độ tính toán

 Kiểm tra điều kiện áp lực lớp đất yếu

Thỏa mãn điều kiện áp lực lớp đất yếu

2.4 Tính toán nền móng theo trạng thái giới hạn thứ 2

2.4.1 Điều kiện:

Kiểm tra độ lún tuyệt đối lớn nhất của móng:

2.4.2 Kiểm tra:

Sử dụng phương pháp cộng lún các lớp phân tố để tính lún cho nền

 Xác định ứng suất bản thân và gây lún tại tâm đáy móng

 Xác định ứng suất gây lún và ứng suất do trọng lượng bản thân đất gây raChia nền thành các lớp phân tố có chiều dày và đồng nhất

Ta có kiết quả tính lún các lớp phân tố

(Kpa)

σ bt z

 Giới hạn nền tại

Độ lún tuyệt đối:

 Thỏa mãn về điều kiện độ lún tuyệt đối

2.5 Tính toán độ bền và cấu tạo móng

2.5.1 Nội lực tính toán và vật liệu làm móng

Bảng Nội lực tính toán

Bảng vật liệu làm móngVật liệu Mác Cấp bền chịu kéo Cấp bền chịu nén

Thép CB300-V

2.5.2 Kiểm tra chiều cao móng theo điều kiện chọc thủng

Nhận xét thấy chỉ ảnh hưởng đến sự chọc thủng móng theo mặt tháp chọc thủng 1 và diện tích cốt thép yêu cấu đặt song song cạnh dài; Nhận xét thấy chỉ ảnh hưởng đến sự chọc thủng móng theo mặt tháp chọc thủng 2 và diện tích cốt thép yêu cấu đặt song song cạnh ngắn, do đó có thể tính toán độ bền và cấu tạo móng lệch tâm hai phương đưa về hai bài toán độc lập tính móng chịu tải lệch tâm một phương như sau:

- Bỏ qua ảnh hưởng (cho ) để kiểm tra sự chọc thủng theo mặt tháp chọc thủng 1 và tính diện tích cốt thép đặt song song cạnh dài móng;

- Bỏ qua ảnh hưởng (cho ) để kiểm tra sự chọc thủng theo mặt tháp chọc thủng 2 và tính diện tích cốt thép đặt song song cạnh ngắn móng

Chọn chọn lớp bê tông bảo vệ là



 Mặt 1

 Xác định áp lực tính toán đáy móng

 Kiểm tra chiều cao móng theo điều kiện chọc thủng

Điều kiện kiểm tra chọc thủng:

Kiểm tra điều kiện chọc thủng:

 Chiều cao móng đảm bảo điều kiện chống chọc thủng theo mặt 1

 Mặt 2

 Xác định áp lực tính toán đáy móng

 Kiểm tra chiều cao móng theo điều kiện chọc thủng

Điều kiện kiểm tra chọc thủng:

Kiểm tra điều kiện chọc thủng:

 Chiều cao móng đảm bảo điều kiện chống chọc thủng theo mặt 2

Chiều dài 1 thanh là

Khoảng cách giữa 2 thanh cốt liền kề là:

 Bố trí thép theo phương cành dài là

Chiều dài 1 thanh là

Khoảng cách giữa 2 thanh cốt liền kề là:

 Bố trí thép theo phương cành dài là

3 THIẾT KẾ MÓNG NÔNG TRÊN NỀN NHÂN TẠO

3.1 Đánh giá đặc điểm địa chất công trình, địa chất thủy văn

Đối với trụ địa chất công trình trên nền đệm cát D2

Theo báo cáo khảo sát địa chất công trình, giai đoạn phục vụ thiết kế kỹ thuật thi công, khu đất xây dựng tương đối bằng phẳng được khảo sát từ trên xuống dưới gồm các lớp đất có chiều dày ít thay đổi trong mặt bằng và trung bình bằngcác trị số như trong trụ địa chất công trình:

- Lớp 1: Lớp đất lấp có chiều dày 0,7m

- Lớp 2: Lớp sét pha vàng nhạt có chiều dày 5,9m

- Lớp 3: Lớp cát pha có chiều dày 6,2m

- Lớp 4: Lớp cát bụi có chiều dày 7,4m

- Lớp 5: Lớp cát hạt nhỏ có chiều dày 14,8m

Mực nước ngầm nằm thấp hơn nền thiên nhiên 1,3 m

Bảng chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất:

STT Tên gọi

các lớp

SPT N

 Lớp 2: Sét pha vàng nhạt (5,9m)

 Độ sệt:

Vì  Đất ở trạng thái dẻo nhão

 Hệ số rỗng:

 Trọng lượng riêng đẩy nổi:

 Mô đun biến dạng: E =4710 kPa

 Trọng lượng riêng đẩy nổi:

 Mô đun biến dạng:

 Đây là lớp đất tốt

 Lớp 4: Cát bụi (7,4 m)

 Hệ số rỗng

Vì  Lớp cát chặt vừa

 Trọng lượng riêng đẩy nổi:

 Mô đun biến dạng: E = 8510 kPa

 Đây là lớp đất trung bình tốt

 Lớp 5: Cát hạt nhỏ

 Hệ số rỗng:

Vì  Lớp cát chặt vừa

 Trọng lượng riêng đẩy nổi:

 Mô đun biến dạng:

 Đây là lớp đất tốt 3.3 Xác định kích thước sơ bộ móng

- Dùng cát hạt thô, đầm chặt vừa để làm đệm cát: Tra phụ lục D TCVN

9362:2012 (bảng D.1) ta có cường độ tính toán của cát làm đệm:

, mô đun đàn hổi hệ số rỗng

; cường độ đệm cát ứng với

- Thiết kế móng đơn bê tông cốt thép trên nền đệm cát, chọn độ sâu chôn móng so với cốt ngoài nhà Đế móng nằm ở lớp sét pha vàng nhạt Mực nước ngầm nằm dưới đáy móng

Chọn chiều cao làm việc đáy móng:

 Bước 1: Giả thiết đáy móng

 Bước 2: Xác định cường độ tính độ tính toán trên nền, R

Trong đó:

o

o là áp lực tính toán qui ước của đệm cát ứng với chiều rộng đáy móng và

o

o là hệ số tính đến ảnh hưởng chiều rộng của móng (đối với cát hạt lớn và đất cát trừ cát bụi)

Cường độ tính toán trên nền là:

 Bước 3: Xác định kích thước sơ bộ đáy móng

Trong đó:

oo

o là trọng lượng riêng trung bình của móng và đất trên móng

oKích thước đáy móng sơ bộ là:

 Bước 4: Tính lại giá trị b

 Bước 5: Kiểm tra điều kiện áp lực đáy móng

o Áp lực tiêu chuẩn đáy móng

o Kiểm tra điều kiện áp lực ở đáy móng

 Thỏa mãn điều kiện áp lực đáy móng

o Kiểm tra điều kiện kinh tế

 Thỏa mãn điều kiện kinh tế

Kiểm tra áp lực lên lớp đất yếu tại đáy đệm cát:

 Ứng suất bản thân tại đáy móng ở trạng thái tự nhiên

 Ứng suất bản thân tại đỉnh lớp đất yếu giao với đáy đệm cát

 Ứng suất gây lún tại tại đỉnh lớp đất yếu giao với đáy đệm cát

Ứng suất tiếp xúc tại đáy móng

Ứng suất gây lún tại đáy móng

Ứng suất gây lún tại đỉnh lớp đất yếu giao với đáy đệm cát

 Cường độ tính toán lớp đất yếu tại đỉnh lớp đất yếu

Trong đó:

o (Tra bảng 15 trong TCVN 6362-2012 với trường hợp đất sét có chỉ

số độ sệt lớn hơn 0,5)

o (Với nhà có sơ đồ kết cấu mềm)

o (Các chỉ tiêu cơ lý được xác định bằng thí nghiệm trực tiếp đối với đất)

o ; Tra bảng 11 TCVN 9362:2012, xác định được các thông số: o

 Kiểm tra điều kiện áp lực lớp đất yếu

 Chiều dày lớp cát đệm thỏa mãn điều kiện áp lực lên lớp đất yếu

3.4.2 Xác định chiều rộng của đệm cát

Đệm cát có góc nội ma sát trong

 Chiều rộng đáy lớp đệm cát:

 Chiều rộng mặt trên lớp đệm cát:

 Chiều dài đáy lớp đệm cát:

 Chiều dài mặt trên lớp đệm cát:

3.5 Tính toán nền theo trạng thái giới hạn thứ 2

3.5.1 Điều kiện:

Kiểm tra độ lún tuyệt đối lớn nhất của móng:

3.5.2 Kiểm tra:

Sử dụng phương pháp cộng lún các lớp phân tố để tính lún cho nền

 Xác định ứng suất bản thân và gây lún tại tâm đáy móng

 Xác định ứng suất gây lún và ứng suất do trọng lượng bản thân đất gây raChia nền thành các lớp phân tố có chiều dày và đồng nhất

Bảng kết quả tính lún các lớp phân tố

Tại điểm thứ 21 có:

 Giới hạn nền tại

 Độ lún ổn định của móng trong phạm vi

 Thỏa mãn điều kiện

3.6 Tính toán độ bền và cấu tạo móng

3.6.1 Nội lực tính toán và vật liệu làm móng

Bảng Nội lực tính toán

Bảng vật liệu làm móngVật liệu Mác Cấp bền chịu kéo Cấp bền chịu nén

Thép CB300-V

3.6.2 Kiểm tra chiều cao móng theo điều kiện chọc thủng

Nhận xét thấy chỉ ảnh hưởng đến sự chọc thủng móng theo mặt tháp chọc thủng 1 và diện tích cốt thép yêu cấu đặt song song cạnh dài; chỉ ảnh hưởng đến sự chọc thủng móng theo mặt tháp chọc thủng 2 và diện tích cốt thép yêu

cấu đặt song song cạnh ngắn, do đó có thể tính toán độ bền và cấu tạo móng lệch tâm hai phương đưa về hai bài toán độc lập tính móng chịu tải lệch tâm mộtphương như sau:

- Bỏ qua ảnh hưởng (cho ) để kiểm tra sự chọc thủng theo mặt tháp chọc thủng 1 và tính diện tích cốt thép đặt song song cạnh dài móng;

- Bỏ qua ảnh hưởng (cho ) để kiểm tra sự chọc thủng theo mặt tháp chọc thủng 2 và tính diện tích cốt thép đặt song song cạnh ngắn móng

 Kiểm tra chiều cao móng theo điều kiện chọc thủng

 Chiều cao móng thỏa mãn điều kiện chọc thủng

 Mặt 2

 Xác định áp lực tính toán đáy móng

 Tháp chọc thủng nằm ngoài mặt phẳng diện tích đáy móng

 Không cần kiểm tra chọc thủng cho mặt 2

3.6.3.Tính toán và bố trí cốt thép cho móng

Cốt thép để dùng cho móng chịu mômen do áp lực phản lực của đất nền gây

ra Khi tính mômen ta quan niệm cánh như những công-sôn được ngàm vào cáctiết diện đi qua mép cột

 Thép đặt theo phương cạnh dài

Khoảng cách giữa các thanh thép là:

 Bố trí thép theo phương cạnh dài là:

Chiều dài 1 thanh là

Khoảng cách giữa 2 các thanh thép là:

 Bố trí thép theo phương cạnh ngắn là:

Mặt ngàm tính thép

Bố trí thép ở đáy móng

4 THIẾT KẾ MÓNG CỌC

4.1 Đánh giá đặc điểm địa chất công trình, địa chất thủy văn

Đối với trụ địa chất công trình trên nền đệm cát D3

Theo báo cáo khảo sát địa chất công trình, giai đoạn phục vụ thiết kế kỹ thuật thi công, khu đất xây dựng tương đối bằng phẳng được khảo sát, từ trên xuống dưới gồm các lớp đất có chiều dày ít thay đổi trong mặt bằng và trung bình bằngcác trị số như trong trụ địa chất công trình:

Mực nước ngầm nằm thấp hơn nền thiên nhiên 1,5 m

Bảng chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất:

STT Tên gọi

các lớp

SPT N

 Lớp 2: Sét pha lẫn bụi

 Độ sệt:

Do  Đất ở trạng thái dẻo nhão

 Hệ số rỗng:

 Trọng lượng riêng đẩy nổi:

 Mô đun biến dạng:

 Trọng lượng riêng đẩy nổi:

 Mô đun biến dạng:

 Đây là lớp đất trung bình

 Lớp 4: Cát pha

 Độ sệt:

Do  Đất ở trạng thái dẻo

 Hệ số rỗng:

 Trọng lượng riêng đẩy nổi:

 Mô đun biến dạng:

 Đây là lớp đất trung bình

 Lớp 5: Cát hạt nhỏ

 Hệ số rỗng:

Do  Lớp cát chặt vừa

 Trọng lượng riêng đẩy nổi:

 Mô đun biến dạng:

 Đây là lớp đất trung bình

4.3 Chọn kích thước cọc và phương án thi công

 Chọn độ sâu chôn đài

Đáy đài đặt ở độ sâu 1,5 m so với cốt tự nhiên, 2,1m so với côts trong nhà

 Số đoạn cọc: 2 đoạn, mỗi đoạn dài

 Chiều dài tính toán của cọc:

 Phương án thi công: