Download tại
http://share-connect.blogspot.com/2014/11/bai-giang-nen-mong-ts-nguyen-dinh-tien.html
Tên Ebook: Bài giảng Nền Móng. Tác giả: TS. Nguyễn Đình Tiến. Định dạng: PDF. Số trang: 93 trang
ĐẢNG LÃNH ĐẠO HAI CUỘC KHÁNG CHIẾN GIÀNH ĐỘC LẬP HOÀN TOÀN, THỐNG NHẤT ĐẤT NƯ...
Bài giảng nền móng - TS. Nguyễn Đình Tiến
1. Ts.nguyÔn ®×nh tiÕn Bé m«n c¬ häc ®Êt – nÒn mãng §HXD
ch ¬ng më ®Çu
I- Vai trß, nhiÖm vô cña nÒn mãng
K t c u bên trên: (nhà,
c u, ng, ê, p ...)
V t li u: g ch, á, bê
tông, btct, thép, t p ..
Móng: m r ng h n k t
c u bên trên
V t li u: g ch, á, bê tông,
btct, thép, t p ...
N n t, á
T i công trình → móng →
ng su t phát sinh → n n
bi n d ng (lún, tr t) →
nh h ng tr l i công
trình
Móng: B ph n k t c u d i chân c t khung hay t ng, ti p nh n t i tr ng t trên xu ng
và truy n t i xu ng n n.
N n: B ph n cu i cùng c a công trình, ti p nh n t i tr ng công trình truy n qua móng.
Hình d ng và kích th c c a n n ph thu c vào lo i t làm n n, ph thu c vào lo i
móng và công trình bên trên
T m hi u là: n n là b ph n h u h n c a kh i t mà trong ó ng su t, bi n d ng do t i
tr ng công trình gây ra là áng k .
N n, Móng là nh ng b ph n công trình r t c bi t, r t c chú tr ng b i vì:
+ t là v t th r i, r t ph c t p, s li u v nó khó t tin c y cao, ng th i lý
thuy t v n n móng còn sai khác nhi u so v i th c t . N n móng là m t khoa h c
t ng h p v t á, k t c u và k thu t thi công.
+ Móng trong môi tr ng ph c t p và th ng trong nh ng i u ki n b t l i cho
v t li u ( m t, n mòn ...).
+ Thi công và c bi t khi s a ch a r t khó kh n ôi khi òi h i gía thành cao
+ Ph n l n công trình h h ng ho c lãng phí do nh ng sai sót ph n n n móng
Móng có nhi u lo i, ph thu c vào nhi u y u t :
+ N n t
+ N c trong t
+ K t c u công trình
Share-connect.blogspot.com 1
3. Ts.nguyÔn ®×nh tiÕn Bé m«n c¬ häc ®Êt – nÒn mãng §HXD
Pgh
III.2.Công trình m t n nh v i n n t, có th d n t i b phá ho i .
Các tr ng h p n n b phá ho i:
- Tr t tr i: th ng g p v i móng nông, khi ti ng l n, gia t i v i t c nhanh trên n n
c k t ch m, bão hoà:
- Tr t sâu: th ng x y ra i v i mái t, phân l p nghiêng l n, móng sâu
- Tr t ngang: t ng ng v i tr ng h p t i ngang l n nh p, t ng ch n, c u, c ng,
công trình bi n
- L t: th ng x y ra i v i các công trình cao, l ch tâm l n, t ng ch n t.
- Tóm l i các sai sót có th do:
+Kh o sát.
+Thí nghi m không úng, không phù h p v i i u ki n làm vi c th c t .
+Ph ng án móng không phù h p v i n n t.
+S và ph ng pháp tính toán không phù h p, không y .
III.3. Các ph ng h ng x lý
- Các bi n pháp v k t c u bên trên: gi m ti, t ng c ng h móng k t c u trên, c u t o
h gi ng
- Các bi n pháp v móng: gi ng móng, khe lún, t ng ch n t, móng c c, thay i kích
th c móng phù h p v i i u ki n a ch t.
- Các bi n pháp v n n gia c .
IV- C¸c nguyªn t¾c v tr×nh tù thiÕt kÕ NÒn mãng theo ph ¬ng
ph¸p rêi r¹c
Thi t k k t c u công trình nói chung và n n móng nói riêng u ph i tuân theo nguyên
t c:
- Tho mãn các i u ki n k thu t: b n, an toàn và s d ng bình th ng,
- Thi công kh thi, có kh n ng c gi i hoá cao, th i h n ng n,...
- Kinh t : chi phí th p khi so sánh nhi u ph ng án, ch n ra ph ng án t i u.
Share-connect.blogspot.com 3
4. Ts.nguyÔn ®×nh tiÕn Bé m«n c¬ häc ®Êt – nÒn mãng §HXD
M01
P®
No1
P01
M0i
Noi
P0i
p
τ
hm
Các i u ki n k thu t i v i ph n n n, móng theo ph ng pháp r i r c c th nh sau.
IV.1- Tính móng:
- V i v t li u ph bi n là BTCT, vi c tính toán theo nguyên t c tính c u ki n ch u u n,
nén, kéo ã c gi i thi u trong giáo trình KCBTCT I và II. (K t c u bê tông c t thép).
Ví d : i v i c u ki n ch u u n và yêu c u tính toán:
+ TTGH 1: Tính toán c ng trên ti t di n ng và ti t di n nghiêng v i t i tr ng là
t i tr ng tính toán ng v i m i t h p t i.
• Tính toán c ng trên ti t di n nghiêng t i v trí có Qmax . N u không k nh
h ng c a c t thép, t c l c c t Qmax ch do bê tông ch u:
Q ≤ Qb
V i Q- l c c t t i ti t di n mút c a v t n t nghiêng.
Qb - kh n ng kháng c t c a bê tông t i ti t di n nghiêng.
Qb = K. Rk.ho.btb
K -h s th c nghi m ph thu c vào d c c a m t nghiêng.
Rk -c ng ch u kéo c a bê tông; ho – chi u cao làm vi c c a móng (ho =h –abv); btb c nh
trung bình c a m t âm th ng
• Tính toán c ng trên ti t di n th ng góc t i v trí có M l n, xác nh l ng
c t thép c n thi t t ng ng. Tính theo nguyên lý c t n:
Fa =
oa hR
M
M – mô men t i ti t di n tính toán (th ng Mmax)
Ra - c ng ch u kéo c a c t thép, h0 - chi u cao làm vi c c a móng
+ TTGH 2: Tính toán võng và n t v i t i tr ng tiêu chu n ng v i t h p c b n. i
v i ph n móng h u nh không tính toán tr m t s tr ng h p nh b n móng bè c a b
ch a, móng trong môi tr ng xâm th c m nh (có th xem lý thuy t tính toán trang 83-
KCBTCT I )
T i tr ng tác d ng lên k t c u móng là t i tr ng công trình bên trên ( Noi, Moi, Qoi) và
ph n l c t tác d ng t i các b m t ti p xúc c a h móng - n n t ( p, t )
IV.2- N n t (lý thuy t c s là môn c h c t)
- TTGH 1: (ho c g i là tính toán ki m tra kh n ng ch u t i c a n n t v i t i tr ng là t i
tr ng tính toán ng v i m i t h p t i).
Share-connect.blogspot.com 4
5. Ts.nguyÔn ®×nh tiÕn Bé m«n c¬ häc ®Êt – nÒn mãng §HXD
l c gây tr t, l t
+ N u m t t b ng ph ng, ng nh t thì s c ch u t i tính toán c a n n có th xác nh
b ng công th c gi i tích
s
m
s
gh
F
c.Ch'..B2/b..A
F
p
Rp
++
==≤
γγ
Trong ó Fs - h s an toàn (≥ 1)
A,B,C - h s an toàn
b, hm - b r ng và sâu móng
γ, γ’ - tr ng l ng riêng c a t d i và trên áy móng
p - áp l c t t i m t ti p xúc móng - t.
Tr ng h p n n phân l p, nhi u tr ng h p cho phép tính s c ch u t i c a l p t
R2 b ng công th c trên v i b thay b ng bt , hm = h1 và t t nhiên có các ch tiêu v t
lý, c h c c a l p 2.
+ Cách 1: btd xác nh theo α = 300
+ Cách 2: btd xác nh t i u ki n cân b ng áp l c:
N = (p - γhm).b = σz.b t , mà σz = (p - γhm).k → bt =
k
b
t ng t i v i móng n, bè Ftd =
k
l.b
, bi t t s l/b bt
( k- h s tra bng ph thu c b
z,
b
l
trong b ng tra tính ng su t )
1
2
σz
bt
σz
gl
h1
hm
α
bm
σ σ
Ki m tra i u ki n: 2
h.p
2z
bt
2z2 Rp m
≤σ+σ= γ−
hay 2
q
q
2 R
F
N
p ≤=
Tr ng h p t ng quát (m t t không ph ng, n n nhi u l p, không u, t i tr ng theo
ph ng ngang và mô men l n ). Th ng dùng các ph ng pháp gi thi t m t tr t nh
m t tr t tr tròn, m t tr t ph ng, g y khúc... ánh giá n nh n n. n nh c a
công trình v i n n c ánh giá qua h s n nh hay h s an toàn
Kmin =
l c gi i v i
m t tr t gi thi t ≥ [ K ], Fs =
l c ti p gi i v i m t tr t gt
≥ [Fs]
l c gây tr t i v i m t tr t gt
Share-connect.blogspot.com 5
6. Ts.nguyÔn ®×nh tiÕn Bé m«n c¬ häc ®Êt – nÒn mãng §HXD
- TTGH 2 (ho c g i là tính toán v bi n d ng): n i dung tính toán là [S] hay Sgh
[S] - các bi n d ng cho phép c a công trình t trên n n, th ng c xác nh
theo các tiêu chu n xây d ng
S - bi n d ng d báo (- lún, chênh lún, v n t c lún, chuy n v ngang,
võng...) v i t h p t i tr ng c b n và ti tiêu chu n.
* N u m t t ph ng, ng nh t, t i tr ng phân b u, có th tính
S = pgl. b. ω.
0E
2
01 μ−
* Tr ng h p t ng quát d báo S theo ph ng pháp c ng lún t ng l p.
lún m i l p m ng chi u dày hi c tính theo công th c c a bài toán m t
chi u-không n ngang- nh sau:
Si = 1
i2i1
h.
ei1
ee
+
−
(n u có k t qu thí nghi m nén ép)
Si = hi..
E
gl
zi
i0
i
σ
β
(n u không có k t qu thí nghi m nén ép )
(xem l i ph ng pháp c ng lún trong giáo trình C H c t)
1
2
σ
bt
σz
gl
hi
σ σ
V.Tr×nh tù thiÕt kÕ nÒn mãng:
B c 1: Thu th p x lý tài li u bao g m:
- Tài li u v công trình:
M t b ng, m t c t, các yêu c u công n ng, s k t c u, b ng t h p t i tr ng
(Noi, Moi, Qoi) tác d ng lên móng. (Các lo i t i tr ng, t h p t i tr ng gi ng nh
ph n k t c u bên trên)
- Tài li u v n n t bao g m:
+ M ng l i và ph ng pháp kh o sát. M ng l i kh o sát c g ng ≥ 3 i m:
d n gi n: 100 - 150m / i m, trung bình: 50 - 30m / i m, ph c t p < 30m / i m
Share-connect.blogspot.com 6
7. Ts.nguyÔn ®×nh tiÕn Bé m«n c¬ häc ®Êt – nÒn mãng §HXD
+ Tài li u v công trình lân c n, môi tr ng xây d ng.
T ó - ánh giá i u ki n xây d ng (làm c s cho b c 2) -7 -
MÆt B»ng ®Þnh VÞ Hè KHOAN
+ sâu kh o sát: Móng b ng hks ≥ 3B
Móng bè hks ≥ 1,5B
Móng sâu hks ≥ 3m t sâu t móng d ki n
+ Ph ng pháp kh o sát:
- Gián ti p: ào h , khoan l y m u nguyên d ng, phá ho i thí nghi m trong phòng
- Tr c ti p: Thí nghi m bàn nén → E0
Thí nghi m nén ngang → En
Thí nghi m xuyên t nh CPT → qC → a t ng, E0, c, ϕ ...
Thí nghi m xuyên tiêu chu n SPT → N → a t ng, E0, c, ϕ ...
Thí nghi m C t cánh → Cu..
+ Lát c t a ch t: th y c s thay i c a a t ng
mÆt c¾t ®Þa chÊt c«ng tr×nh tuyÕn II-II
+ Các k t qu thí nghi m v các ch tiêu v t lý c h c c a t ng l p t
+ a ch t thu v n: cao n c ng m (hi n t i và m c n c cao nh t có th ), tính ch t
n c ng m,
Share-connect.blogspot.com 7
8. Ts.nguyÔn ®×nh tiÕn Bé m«n c¬ häc ®Êt – nÒn mãng §HXD
SÐt SÐt pha C¸t pha Bïn
8
88
8
8
8
88
88
8
8
8
8
8
888
H÷u c¬
8
88
C¸t Cuéi , sái
g)
4
2
3
bïn
1
e)
a) yÕu b)
f)
tèt
h)
h1lín
yÕu
tèt
tèt
®)
yÕu
tèt
tèt
tèt
yÕu
c)
h2lín
Cò
Gia c êng
míi míiCò
- Xác nh các tiêu chu n xây d ng:
[S],
Δ
L
S
, h s an toàn...
B c 2: xu t ph ng án n n móng kh thi: “ph ng án kh thi” theo ngh a r ng:
- V v t li u
- Lo i móng theo d ng k t c u c b n, c ng, hình d ng móng...
- Ph ng pháp thi công
- sâu t móng: nông và sâu
- Gi i pháp gia c
Trong th c t ng i thi t k th ng r t quan tâm n các ph ng án v sâu móng
(móng nông và móng sâu) ký hi u là Hm (hm)
Hm ph thu c vào:
- T i công trình: l n, l ch tâm, t i ngang, ng- t nh. Nói chung công trình l n và
ch u l c ph c t p thì móng có xu h ng càng sâu. T i tr ng ng c ng th ng dùng
móng sâu.
- quan tr ng c a công trình (c p công trình)...
- Công trình lân c n.
- c bi t là i u ki n a ch t khu v c xây d ng.
a) L p t bên trên không t t, b dày l n, b) L p t bên trên t t, b dày l n
c) L p y u n m gi a các l p t t, d) L p y u n m trên b m t
e) Xen k p không u f) San l p g) Mái t h) M c n c ng m cao.
C¸c kÝ hiÖu
B c 3: Thi t k s b các ph ng án kh thi
Sau khi xu t các ph ng án n n móng ng i ta thi t k
s b các ph ng án ó ( theo các nguyên t c c b n ã trình bày)
Share-connect.blogspot.com 8
9. Ts.nguyÔn ®×nh tiÕn Bé m«n c¬ häc ®Êt – nÒn mãng §HXD
Nh c l i: Nguyên t c c b n trong thi t k nói chung và n n móng nói riêng
- Tho mãn các i u ki n k thu t
Móng + i u ki n c ng
+ Bi n d ng, n t
N n + i u ki n v tr t, l t
+ i u ki n v lún, l ch, nghiêng, xoay ...
- Thi công: Có kh n ng n gi n, nhanh (c gi i hoá)
- Kinh t .
B c 4: So sánh ( các ch tiêu kinh t , tin c y).
- So sánh các ch tiêu kinh t , tin c y c a các ph ng án s b
- Ch n ph ng án t i u thi t k k thu t
B c 5: Thi t k k thu t, thi công ph ng án n n móng c ch n
( Gi i thi u các ph n móng nông và móng c c ... )
B c 6: B n v
Share-connect.blogspot.com 9
11. Ts.nguyÔn ®×nh tiÕn Bé m«n c¬ häc ®Êt – nÒn mãng §HXD
LuyÖn tËp-ch ¬ng më ®Çu
1) Phân lo i móng và n n.
Nêu ph m vi ng d ng c a m i lo i.
2) Các nguyên nhân th ng gây cho công trình lún nhi u, lún l ch l n
Nêu các bi n pháp h n ch lún và l ch.
3) Các nguyên nhân th ng g p v phá ho i n n công trình, kh i t p.
Nêu các bi n pháp ch ng tr t, l t.
4) Khi thi t k n n móng, c n thu th p các tài li u gì? Cho ví d .
5) Thi t k công trình i v i ph n n n t g m nh ng n i dung tính toán gì?
Hãy nêu các i u ki n k thu t trong m i n i dung tính toán ó.
Hãy phân tích các y u t nh h ng n vi c l a ch n ph ng án chi u sâu móng.
Share-connect.blogspot.com 11
13. T.S. NguyÔn ®×nh tiÕn bé m«n c¬ hoc ®Êt – nÒn mãng
- Yêu c u c u t o chung i v i móng BTCT:
+ Bê tông ≥ 150#
( th ng ≥ 200#
).
+ Thép th ng dùng thép gai, kéo th ng, ai dùng c t tr n
+ Lót: bê tông g ch v , bê tông nghèo (≥100#
) dày ≥ 50mm
+ L p b o v ≥ 30 mm (có l p lót)
CÊu t¹o mãng ®¬n
Móng n d i c t tr (xem 147 - 149 BTCT II )
>B/10
≥200
>3cm
bcét
lneo
(thuêng>=15d)
B
L
≥
Share-connect.blogspot.com 13
14. T.S. NguyÔn ®×nh tiÕn bé m«n c¬ hoc ®Êt – nÒn mãng
CÊu t¹o mãng b¨ng d íi t êng
CÊu t¹o Mãng b¨ng d íi h ng cét
B ng d i hàng c t
Thép t theo yêu c u i v i d m liên t c
nên g i là móng d m (giao nhau)
Share-connect.blogspot.com 14
15. T.S. NguyÔn ®×nh tiÕn bé m«n c¬ hoc ®Êt – nÒn mãng
CÊu t¹o mãng bÌ, hép, vá
C U T O GI NG MÓNG
+
≥
Share-connect.blogspot.com 15
19. T.S. NguyÔn ®×nh tiÕn bé m«n c¬ hoc ®Êt – nÒn mãng
2- §iÒu kiÖn: S ≤ Sgh (Sgh cã ë b íc 1 ):
Si - tÝnh to¸n dù b¸o
i
i
i
L
S
S
Δ
→Δ
+ NÕu nÒn ®Êt ph¼ng, ®ång nhÊt
Si = Pgl. b. ω.
E
μ−
+ Tæng qu¸t ph ¬ng ph¸p céng lón tõng líp
(§iÒu kiÖn kinh tÕ thÓ hiÖn ë ≈ R. (pmax ≤1,2R
hay p2≅ R2)
NÕu b x l (b) ch a phï hîp th× trë l¹i b íc 3 hay 5.
B íc 8:
.
a. Tr¹ng th¸i lμm viÖc cña mãng b¨ng d íi t êng:
+
→
→
→
a.1.Phá ho i theo m t xiên:
≤
≤ ≤
p
≥ p
a.2. Ph¸ ho¹i theo tiÕt diÖn th¼ng ®øng: T
- Kh«ng ph¸ ho¹i dßn ( trang 37 KC BTCT1 )
No
Mo
45
0
P > 00
min
P0
max
P0t
P0
®t
45
0
b®t
σkc kR
P0
max
P0
®t
P0t
h1
hm
p2
b x l
1
2
yÕu h¬n
bq xq
30
o
30
o
Share-connect.blogspot.com 19
20. T.S. NguyÔn ®×nh tiÕn bé m«n c¬ hoc ®Êt – nÒn mãng
0 ng
p 0 max
p
b
bt
h0 ≥
n
ng
R
M
40,
(th êng kh«ng cÇn tÝnh ®iÒu kiÖn nμy)
- DiÖn tÝch cèt thÐp yªu cÇu víi h0 theo ph ¬ng bÒ réng
Fa ≥ →
hR
M
a
ng
chän nφ?
Trong ®ã Mng =
22
2
max ngoong b
x
PP +
sao cho b íc cèt thÐp a ≈100÷ 200 hoÆc kiÓm tra hμm
l îng μ =
0
a
h
thùcF
= 0,15÷ 0,4%
Ghi chó: Kh¶ n¨ng c¾t theo chu vi t êng rÊt Ýt xÈy ra
b. Tr¹ng th¸i lμm viÖc vμ c¸c ®iÒu kiÖn kiÓm tra ®èi víi mãng ®¬n d ãi cét.
→
+
+ .
b.1. KiÓm tra c êng ®é trªn tiÕt diÖn nghiªng:
: P®t ≤ 0,75. Rk.h0.btb, trong ®ã:
P®t =
P0®t + P0max
.l®t.b ( )
2
btb -
No
Mo
hm
cl
cb
b
P0
max
P0t
P0
®t
tbb
No
Mo lín
hm
P0
max
P0t
P0
®t
45
P0
min
0
(M lín)0
h0h0
bng
L®t
Share-connect.blogspot.com 20
21. T.S. NguyÔn ®×nh tiÕn bé m«n c¬ hoc ®Êt – nÒn mãng
No
Mo
hm
cl
cb
b
0ng
lngl
bng
h0
0max
pp
btb = bc + h0 ( nÕu bc + 2h0 ≤ b ) hoÆc =
bbc +
( nÕu bc + 2h0 > b )
b.2. TÝnh to¸n c êng ®é trªn tiÕt diÖn ®øng:
Gi¶ thiÕt s¬ ®å ph¼ng: B¶n mãng lμ b¶n conson
ngμm t¹i mÐp cét (®éc lËp theo hai ph ¬ng).
- §iÒu kiÖn ph¸ ho¹i dßn cña bª t«ng vïng chÞu
nÐn:
h0 ≥
(Ýt xÈy ra → th êng kh«ng cÇn tÝnh ®iÒu kiÖn nμy)
- TÝnh to¸n cèt thÐp vïng chÞu kÐo:
+ Theo ph ¬ng l chiÒu dμi conson lμ lng
→ ng
ngong
nng lb
p
b
lPP
M =
+
=
→
090 haR
l
ngMl
aF
,
≥
+ Theo ph ¬ng b, t ¬ng tù :
==
Chän thÐp, bè trÝ vμ kiÓm tra hμm l îng trong kho¶ng hîp lý.
μ=
0hb
aF
.
thùc
= 0,15÷ 0,4%
(hay theo kinh nghiÖm a = 70 ÷200)
B íc 9:
…
B íc 10: CÊu t¹o mãng
- Bè trÝ cèt thÐp, bËc mãng (nÕu cã).
- Cèt chê.
- Gi»ng (nÕu cã).
- Khe lón (nÕu cã).
B íc 11: B¶n vÏ, bao gåm:
- MÆt b»ng mãng n«ng.
- C¸c chi tiÕt mãng n«ng.
- Thèng kª vËt liÖu.
- C¸c ghi chó cÇn thiÕt.
Share-connect.blogspot.com 21
24. T.S. NguyÔn ®×nh tiÕn bé m«n c¬ hoc ®Êt – nÒn mãng
No
G® G®
ϕ
NÕu hÇm t ¬ng ®èi cøng → Thay hm → hmt® = hh + khi tÝnh søc chÞu t¶i cña nÒn R
vμ p® lμ ¸p lùc tÜnh. Lóc ®ã s¬ ®å tÝnh lμ t êng conson hay t êng gèi ë c¸c vÞ trÝ chèng ®ì
vμ ngμm t¹i mãng
- Trong giai ®o¹n sö dông: s¬ ®å tÝnh t êng lμ t êng gèi hoÆc ngμm t¹i sμn trÖt vμ ngμm
t¹i mãng chÞu ¸p lùc ®Êt vμ t¶i träng sö dông.
Tr êng hîp t êng hÇm lμ t êng chÌn khung chÞu lùc th× tÝnh to¸n t êng chÞu ¸p lùc ®Êt
theo s¬ ®å gÇn ®óng lμ dÇm liªn tôc cã bÒ réng 1m t¹i 3 vÞ trÝ (H’/3, 2H’/3, H’ - xem h×nh
vÏ trªn) vμ gèi t¹i vÞ trÝ c¸c cét. Sau ®ã bè trÝ thÐp theo kÕt qu¶ tÝnh to¸n cho 3 ®o¹n t êng
H’/3.
Tr êng hîp cã nhiÒu tÇng hÇm th× ph ¬ng ®øng cña t êng ® îc tÝnh to¸n theo s¬ ®å gèi
lªn c¸c sμn trung gian cña tÇng hÇm.
NhiÒu tr êng hîp ph ¬ng ¸n tÇng hÇm kÕt hîp mãng bÌ cã hiÖu qu¶ kinh tÕ lín, ngay
c¶ khi t¶i träng c«ng tr×nh lín.
I.3.4. Mãng chÞu kÐo
TÝnh to¸n gÇn ®óng coi r»ng mÆt tr ît ( do kÐo lªn) nghiªng ®èi víi ph ¬ng th¼ng ®øng
gãc α = ϕ ÷ . VÝ dô víi α = 0
+ Lùc gi÷: G® , G , C
τms = ξ.γ.z.tgϕ
Tms = 2(1+b).hm.τms(z = hm/2)
+ Lùc kÐo: N0
→ hÖ sè an toμn chÞu kÐo
k =
lùckÐo
gilùc
>[K]
I.3.5. Mãng d íi nhiÒu cét
- Víi gi¶ thiÕt mãng cøng, t¶i träng tÝnh to¸n t¹i
®¸y mãng:
N = N01 + N02 + träng l îng mãng + ®Êt phñ lÊp
M = N01.e1+ N02.e2 + M01 + M02
→ ¸p lùc d íi ®¸y mãng:
F
N
F
N
p
n
i
≈= + γtb.hm
pmax,min =
W
M
p ±
No1
Mo1
NM
N
M
1 2
b
L
e1 e2
hm
No2
Mo2
Share-connect.blogspot.com 24
25. T.S. NguyÔn ®×nh tiÕn bé m«n c¬ hoc ®Êt – nÒn mãng
Ví d hình trên có 2 c t 1 và 2
→ →
hm
NÕu MnhÞp , L' nhá
hm
NÕu MnhÞp , L' lín
M gèi
M nhÞp
b.Pmax
b.Pmin
A
A
L'
A-A
A-A
Share-connect.blogspot.com 25
30. T.S. NguyÔn ®×nh tiÕn bé m«n c¬ hoc ®Êt – nÒn mãng
I.4.3- M« h×nh b¸n kh«ng gian biÕn d¹ng tuyÕn tÝnh (xem l¹i CH§)
bpq
dx
)z.EJ(d
4
4
−=
S =
−
−
l
0 00
2
0 dx.
)xx(
pb
E
1
π
μ
ω
[ ]y)p(x,y)q(x,
D
1
yyxx 4
4
22
4
4
4
−=
∂
∂
+
∂∂
∂
+
∂
∂
Trong ®ã : D =
)12(1
.hE 3
b
−
, E vμ μ lμ m«dul vμ hÖ sè në ngang cña vËt liÖu dÇm.
C ng có th tính toán g n úng móng d ng d m và b n nh sau:
a. Móng d ng d m
μ
mF
oiN
po =
+ Mãng ≡ dÇm liªn tôc gèi trªn c¸c cét vμ chÞu t¶i p0 → (M, Q ) néi lùc trong
dÇm→ cèt thÐp
Share-connect.blogspot.com 30
31. T.S. NguyÔn ®×nh tiÕn bé m«n c¬ hoc ®Êt – nÒn mãng
Noi2No1
Mgèi=ql /11 Mbiªn =ql /16
MnhÞp =ql /11
2 2
2
M
b- Móng b n (bè):
+
+
+
+
m
oi
F
N
P =
+
→ →
Share-connect.blogspot.com 31
33. Ts.nguyÔn ®×nh tiÕn
Ii - nÒn gia cè.
§Þnh nghÜa: Ng i ta tác d ng c h c, v t lý, hoá h c n n làm n n t t t lên (kh
n ng bi n d ng gi m, s c ch u t i t ng ...) g i là n n gia c .
+ Tác ng c h c: m, lèn ( c c cát ), nén tr c ( + thoát n c ), n mìn, b
ph n áp ...
+ Tác ng v t lý h c: i n th m, h n c ng m
+ Tác ng hoá h c: Ph t v a xi m ng, thu tinh l ng, hoá ch t ...
Sau khi gia c n n t ã khác hoàn toàn so v i tr c c n có ánh giá thi t k
n n móng. Hi n nay thi t k n n gia c còn thi u nh ng ch d n, nh ng th ng kê
tin c y. N i dung thi t k móng nông trên n n gia c so v i ph n A (n n t nhiên)
có thêm ph n thi t k n n, bao g m:
- B c 1 - Tài li u
- B c 2 - Ch n h móng và n n gia c
- B c 3 - V t li u móng và các c tr ng
c a v t li u n n gia c . (s c th các ph n
sau )
- B c 4 - Ch n hm
- B c 5 - Ch n các c tr ng móng bxlxh
và các c tr ng gia c
- B c 6 n 11 - T ng t ph n móng
nông trên n n t nhiên v i l u ý r ng ph i
kh o sát l i n n gia c ánh giá gia c và
có các s li u hi u ch nh l i móng ã thi t
k s b ( i u này không làm c trong
án N n móng, b i v y ch p thu n qui c
r ng sau khi gia c n n t t lên, có các c tr ng c lý l y theo kinh nghi m).
II.1 - BiÖn ph¸p ®Öm gia cè nÒn.
Nguyªn lý: Thay th 1 ph n ho c toàn b l p t y u bên trên b ng các l p t có
tính ch t phù h p và m lu ch t (cát trung, thô, cu i s i hay t c p ph i c
m lu t ng l p → m v i γ , qc , c ...)
C«ng dông: gi m lún, t ng kh n ng ch u t i, t ng t c c k t c a n n
Ph¹m vi øng dông: công trình t i tr ng nh , công trình xây d ng ng, l p y u
không dày, h1 ≤ 4m.
Tμi liÖu
HÖ mãng vμ
NÒn gia cè
VËt liÖu mãng
nÒn gia cè.
hm
- bxlxh
- §Æc tr ng gia cè
B íc 7
B íc 8
B íc 9
- C«ng tr×nh.
- NÒn.
- C¸c tiªu tuÈn thiÕt kÕ: Sgh, [
ΔS/L]...
- §¬n, b¨ng, bÌ...
- M¸c bª t«ng , thÐp Ra
- Líp ®Öm lãt, líp b¶o vÖ.
- C¸t lμm ®Öm.
- KÝch thuíc mãng, ®Öm.
- VÝ dô ®Öm c¸t : c¸t vμng lo¹i
c¸t trung ®uîc ®Çm tõng líp
20 - 30cm, ®Õn chÆt võa qc=
800 T/m2; α =300, h® ≤ 1,5
m;
øng suÊt ®¸y mãng
KiÓm tra kÝch th íc ®¸y
KiÓm tra chiÒu cao ho,
tÝnh Fa
CÊu t¹o, b¶n vÏ
B íc 2
B íc 3
B íc 4
B íc 5
B íc 1
B íc 6
Share-connect.blogspot.com 33
34. Ts.nguyÔn ®×nh tiÕn
α
β
b x l
h1h1
h®hm
p2
σz
(p- '.h )mγ
® ®
b x l
σz
bt
- Tr×nh tù tÝnh to¸n:
+ B c 1 - Tài li u
+ B c 2 - Ch n h móng và n n gia c
+ B c 3 - N n gia c có các c tr ng v t li u:
ví d cát vàng lo i cát trung ch t v a, r i t ng l p
kho ng 30cm, m n ch t v a, qc = 800T/m2
÷
1200 T/m2
, hay e = 0,6÷ 0,7
KÝch th íc: h® tù chän; α = 30÷ 450
; β = 45÷ 600
hay
th¼ng ®øng tuú vμo lo¹i ®Êt vμ viÖc gia cè hè ®μo → l®
x b® = ( l/b ) + 2h®. tgα
+ B c 4 - Ch n hm
+ B c 5 - Ch n các kích th c móng b x l x h (h0) và các c tr ng c a n n gia
c
+ B c 6 - Tính ng su t d i móng p, p0 và áp l c gây lún pgl
NÕu mãng cøng: pmax, min =
W
M
h
F
N
mtb
00
. ±+γ
N u móng m m p c xác nh t bài toán d m, b n trên n n àn h i.
→ HÖ ph ¬ng tr×nh
§é vâng trôc dÇm, b¶n p = f1(z)
M« h×nh nÒn p = f2(s) ( = f2(z) )
+ B c 7 - Ki m tra kích th c áy móng b x l (b: b ng)
- p≤R, pmax ≤1,2R
- p2 ≤R2,, p2max ≤1,2R2
(N u m t t t ng i ph ng và thay th m t ph n ho c l p 2 y u h n l p 1)
- S≤Sgh
- B íc 8÷ 10- T ¬ng tù phÇn nÒn tù nhiªn
- B íc 11 - B¶n vÏ cã thªm phÇn thÓ hiÖn ®Öm , c¸c ghi chó vÒ ®Öm vμ thèng kª vËt
liÖu
II.2 - BiÖn ph¸p cäc c¸t
- Nguyªn lý: LÌn chÆt líp ®Êt xèp bªn trªn b»ng èng kÝn (® êng kÝnh d) víi lùc
rung l¾c, t¹o thμnh nh÷ng hè rçng trong ®Êt råi nhåi c¸t, sái, ®¸ d¨m vμo hè, ®ång
thêi ®Çm hay rung.
Share-connect.blogspot.com 34
35. Ts.nguyÔn ®×nh tiÕn
- C«ng dông:Lμm nh thÕ ®Êt chÆt lªn e0 →enc . Ngoμi ra cäc c¸t cã thÓ cã c«ng
dông tho¸t n íc, t¨ng kh¶ n¨ng chÞu t¶i (Ro →Rnc) gi¶m lón (Eo →Enc)→ t¨ng
nhanh tèc ®é cè kÕt cña nÒn.
- Ph¹m vi øng dông: NÒn gia cè cäc c¸t thÝch hîp víi tr êng hîp t¶i c«ng tr×nh
kh«ng lín, líp bªn trªn mÒm xèp nh ng kh«ng thuéc c¸c lo¹i nh¹y víi t¶i träng
®éng.
VÝ dô c¸c lo¹i sÐt cã hμm l îng sÐt cao, cè kÕt chËm, b·o hoμ, c¸c lo¹i bïn ...
B trí c c cát
- ThiÕt kÕ nÒn cäc c¸t
Khi thiÕt kÕ s¬ bé cã thÓ chÊp nhËn gi¶ thiÕt r»ng cäc c¸t chØ nÐn chÆt vïng ®Êt, thÓ
tÝch nÐn chÆt ®óng b»ng thÓ tÝch cäc, ®Æc tr ng W = const
- Dông cô: èng thÐp hay cäc gç
- VËt liÖu: th êng dïng c¸t vμng h¹t trung th«, ®æ tõng líp ≥50cm vμ rung hay ®Çm
®ång thêi kÐo dÇn èng lªn
- DiÖn tÝch cÇn nÐn chÆt Fnco réng h¬n ®¸y mãng. Theo kinh nghiÖm diÖn tÝch cÇn
nÐn
chÆt réng h¬n ®¸y mãng ≥ 0,2b vÒ c¸c phÝa (hình v )
→ Fnc ≥ 1,4b(l + 0,4b) (mãng ®¬n, bÌ)
≥1,4b (mãng b¨ng)
- HÖ sè rçng sau khi gia cè enc Kinh nghiÖm cho thÊy cã thÓ chän enc ≈0,6÷ 0,8 ®èi
víi ®Êt nÒn thuéc lo¹i rêi hay:
enc = Δ (Wd + 0,5φ ) víi φ = Wnh- Wd
®¬n gi¶n h¬n enc ≈e0 - (kho¶ng trªn d íi 0,3)
- § êng kÝnh cäc c¸t d = 0,3÷ 0,8m ( th êng chän 0,4÷ 0,6m)
- Sè l îng cäc:
0
0
2
1
.
4
e
ee
d
F
n ncnc
+
−
≥
π
- Kho¶ng c¸ch cäc: Th êng bè trÝ d¹ng Δ ®Òu L≤0,952.d.
ncee
e
−
+
0
01
- ChiÒu dμi cäc hc: chän s¬ bé theo ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt vμ bÒ réng mãng dù kiÕn
h®hg
d
§Öm c¸tb x l
L L
60
Cäc c¸t
thi t b thi công
Share-connect.blogspot.com 35
36. Ts.nguyÔn ®×nh tiÕn
- BÒ dμy líp ®Öm h® ≥30cm
C¸c b íc tiÕp theo gièng nh ®· nãi ë phÇn ®Öm
Chó ý: Sau khi thiÕt kÕ cäc c¸t→kh¶o s¸t nÒn ®· gia cè (vÝ dô xuyªn, bμn nÐn ...
)→®iÒu chØnh l¹i thiÕt kÕ
Kinh nghiÖm ë Th¸i lan cho thÊy cäc c¸t lμm t¨ng søc chÞu t¶i cña nÒn lªn 2-5 lÇn
vμ biÕn d¹ng gi¶m tõ 3-5 lÇn
[Trong §å ¸n NÒn mãng kh«ng lμm ® îc phÇn nμy, v× vËy cho phÐp coi r»ng cäc
c¸t lμm t¨ng søc chÞu t¶i vμ m«®un biÕn d¹ng cña nÒn ®Êt.
Rnc = 3R0 (R0- Søc chÞu t¶i khi ch a gia cè )
Eonc = 3E0 (E0- M« ®un biÕn d¹ng cña nÒn ch a gia cè)]
Tãm l¹i: Tr×nh tù thiÕt kÕ mãng trªn nÒn gia cè nÐn chÆt b»ng cäc c¸t nh sau:
Tr×nh tù thiÕt kÕ cäc c¸t
Tμi liÖu
Chän ph ¬ng ¸n mãng
trªn nÒn cäc c¸t
C¸c ®Æc tr ng mãng
vμ nÒn cäc c¸t
hm
Chän c¸c ®Æc tr ng
mãng vμ nÒn
p lùc d íi mãng¸
KiÓm tra bxh
KiÓm tra h vμ tÝnh Fao
C¸c kiÓm tra kh¸c
CÊu t¹o B¶n vÏ
- §Þa chÊt
- C«ng tr×nh
- C¸c tiªu chuÈn
- M¸c bªt«ng, thÐp, líp lãt
- VËt liÖu: c¸t vμng h¹t trung, s¹ch vμ
thi c«ng b»ng ph ¬ng ph¸p rung èng kÝn
theo qui tr×nh ®¶m b¶o sau gia cè enc = ...
- Cè g¾ng n«ng
d , h , h ,F >1,4b(l+0,4b) --> n , L
bxlxh
®
- p
- p
- p
o
gl
p < R , P < 1,2R
S < Sgh
max
- KiÓm tra c êng ®é trªn tiÕt diÖn nghiªng
- KiÓm tra c êng ®é trªn tiÕt diÖn ®øng
ThÝ nghiÖm x¸c ®Þnh
c¸c chØ tiªu c¬ lÝ
cña nÒn gia cè
--> bè trÝ l íi cäc c¸t
c nc
gc gc
Share-connect.blogspot.com 36
40. Ts.nguyÔn ®×nh tiÕn
3. Các c tính c a v i a k thu t.
Bao g m các c tính v kh i l ng riêng, kích c l , kích c t m v i, v n t c
th m, c ng ch u kéo, xé rách âm th ng, dãn dài, b n, kh n ng ch u
nhi t, ánh sáng, ma sát gi a v i và t….
4. Thi t k s d ng v i a k thu t theo ch c n ng.
4.1. Thi t k l p v i a k thu t ng n cách các l p t khác nhau:
Tr ng h p này hay g p trong l nh v c ng ôtô, máy bay, sân gôn, n n nhà.
V i a k thu t c dùng ng n cách l p á d m, cát vàng v i l p t n n.
- Tính toán ch ng ph ng c a V i a k thu t do tác ng c a các viên á d m,
s i cu i.
- Tính toán ch c th ng:
- Tính toán ch u kéo:
4.2. Thi t k V i a thu t tiêu n c, l c.
N i dung bao g m:
- Tính th m
- Gi t l i.
- Tính b n lâu, khi v i b b t kín.
4.3. Thi t k V i a k thu t gia c ng
N i dung tính toán các l p v i a k thu t trong n n gia c , t ng ch n, mái d c
bao g m hai n i dung c b n:
- Tính toán n nh (tr t, l t).
- Tính toán lún, lún l ch.
Có th tham kh o trình t thi t k trong ch d n c a BS-8006: 1995.
Share-connect.blogspot.com 40
41. Ts.nguyÔn ®×nh tiÕn
AAA
A
AA
Hi n nay nh ng tính toán này s d ng ph n m n Plaxis, GeoSlope ang ph bi n
và có tin c y cao.
Tính toán n n p gia c v i a k thu t b ng ch ng trình Plaxis
Tài li u tham kh o
1- Tiêu chu n th c hành t và các v t li u p khác có gia c ng (có c t).
Tiêu chu n Anh BS 8006:1995 – Nhà xu t b n Xây d ng.
2- t xây d ng - a ch t công trình và k thu t c i t o t trong xây d ng
Tr ng i H c Xây D ng -Nguy n Ng c Bích – Nhà xu t b n Xây d ng.
3 – Công ngh m i x lý n n t y u.
Nguy n Vi t Trung – Nhà xu t b n giao thông v n t i.
Share-connect.blogspot.com 41