BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD:Th.S TRẦN MINH...
71
TRƢỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA KĨ THUẬT CÔNG TRÌNH BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG MÓNG KIM CƢƠNG VÀO CÁC CÔNG TRÌNH CHỊU TẢI TRỌNG NHỎ PHẠM VĂN NAM BIÊN HÒA, THÁNG 12/2012
Transcript of BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD:Th.S TRẦN MINH...
TRƢỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG
KHOA KĨ THUẬT CÔNG TRÌNH
BÁO CÁO
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG MÓNG
KIM CƢƠNG VÀO CÁC CÔNG TRÌNH
CHỊU TẢI TRỌNG NHỎ
PHẠM VĂN NAM
BIÊN HÒA, THÁNG 12/2012
TRƢỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG
KHOA KĨ THUẬT CÔNG TRÌNH
BÁO CÁO
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG MÓNG
KIM CƢƠNG VÀO CÁC CÔNG TRÌNH
CHỊU TẢI TRỌNG NHỎ
Sinh viên thực hiện: PHẠM VĂN NAM
LÊ NGỌC LINH
Giáo viên hƣớng dẫn: ThS. Trần Minh Phụng
BIÊN HÒA, THÁNG 12/2012
LỜI CẢM ƠN
----------
Trước tiên, chúng em xin gởi lời cảm ơn tới các bậc sinh thành đã tạo mọi
điều kiện vật chất và tinh thần cho chúng em trong suốt quá trình học tập, rèn luyện
và nghiên cứu khoa học để ngày hôm nay chúng em tự tin đứng đây để thực hiện
ước mơ, hoài bảo của mình.
Nghiên cứu khoa học là một công trình lớn đối với sinh viên, là cơ sở để
đánh giá năng lực của sinh viên qua quãng thời gian ngồi trên giảng đường Đại
Học.
Chúng em xin chân thành gửi lời tri ân tới thầy hướng dẫn ThS. Trần Minh
Phụng và các thầy bộ môn đã tận tình chỉ dạy, giúp đỡ và hướng dẫn chúng em
trong quá trình làm nghiên cứu, luôn theo sát, đóng góp những ý kiến quý báu giúp
chúng em hoàn thành bài báo cáo một cách tốt nhất.
Chúng em cũng xin chân thành cảm ơn thầy Hiệu trưởng cùng quý thầy cô
trường Đại Học Lạc Hồng đã tạo mọi điều kiện để chúng em có thể hoàn thành tốt
bài nghiên cứu.
Qua đây em cũng xin cảm ơn tất cả bạn bè và những người thân luôn quan
tâm động viên và ủng hộ chúng em trong quá trình làm nghiên cứu cũng như trong
suốt thời gian học tại trường Đại Học Lạc Hồng.
Xin gữi những lời cảm ơn chân thành nhất !
Sinh viên thực hiện
Phạm Văn Nam
Lê Ngọc Linh
MỤC LỤC
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU .................................... 1
1.1. Phần mở đầu ..................................................................................................... 1
1.2. Tổng quan về lịch sử nghiên cứu của đề tài ..................................................... 1
1.3. Công trình thực tế ............................................................................................. 2
CHƢƠNG II: NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG
CHỊU LỰC CỦA MÓNG KIM CƢƠNG ............................................................... 6
2.1. Quy trình nghiên cứu ....................................................................................... 6
2.1.1. Tài liệu chính............................................................................................. 6
2.1.2. Tiêu chuẩn áp dụng: .................................................................................. 6
2.2. Phương pháp tính toán khả năng chiu lực ........................................................ 6
2.2.1. Sức chịu tải do chỉ tiêu cường độ của đất nền .......................................... 8
2.2.1.1. Sức chịu tải do ma sát xung quanh thân cọc ...................................... 8
2.2.1.2. Sức chịu tải do mũi cọc ...................................................................... 9
2.2.1.3. Sức chịu tải cực hạn ......................................................................... 10
2.2.1.4. Sức chịu tải cho phép ....................................................................... 10
2.2.2. Sức chịu tải của cọc theo vật liêu ............................................................ 11
2.2.3. Quy đổi khối móng kim cương về khối hình học đơn giản để tính toán 12
2.2.3.1. Cách quy đổi thứ nhất ...................................................................... 12
2.2.3.2. Cách quy đổi thứ hai ........................................................................ 12
2.2.4. Nội lực tác dụng lên đầu cọc ................................................................... 13
2.2.4.1. Tính toán theo móng cọc đài thấp với các cọc xem như thẳng đứng
....................................................................................................................... 13
2.2.4.2. Xét góc xiên trong cọc ..................................................................... 13
2.2.4.3. Kiểm tra sức chịu tải của cọc ........................................................... 14
2.2.5. Kiểm tra bền cho cọc ống thép ................................................................ 15
CHƢƠNG III: THIẾT KẾ MÓNG KIM CƢƠNG ............................................. 17
3.1. Kết cấu hệ thống............................................................................................. 17
3.1.1.Kết cấu phía trên mặt đất ......................................................................... 17
3.1.2. Kết cấu phía dưới mặt đất ....................................................................... 19
3.1.3. Kết cấu tổng thể ...................................................................................... 19
3.2. Vật liệu thiết kế móng kim cương .................................................................. 20
3.2.1. Vật liệu .................................................................................................... 20
3.2.2. Mặt cắt ..................................................................................................... 21
3.3. Tính toán khả năng chịu lực ........................................................................... 21
3.3.1. Thông số đầu vào ................................................................................... 21
3.3.2. Tính toán cho móng kim cương .............................................................. 21
3.3.2.1. Sức chịu tải do chỉ tiêu cường độ của đất nền ................................. 21
3.3.2.2. Sức chịu tải của cọc theo vật liêu .................................................... 24
3.3.2.3. Nội lực tác dụng lên đầu cọc ............................................................ 24
3.3.2.4. Tính toán lún cho khối móng kim cương ......................................... 25
3.3.3. Tính toán cho móng đơn ......................................................................... 29
3.3.3.1. Chọn chiều sâu đặt móng Df =0.5 (m) ............................................. 29
3.3.3.2. Xác định kích thước móng b x l sao cho đất nền dưới đáy móng thỏa
điều kiện ổn định .......................................................................................... 29
3.3.3.3. Kiểm tra điều kiện cường độ ............................................................ 30
3.3.3.4. Kiểm tra tính ổn định chống trượt .................................................... 31
3.3.3.5. Kiểm tra điều kiện xuyên thủng ....................................................... 32
3.3.3.6. Kiểm tra lún...................................................................................... 32
3.3.3.7. Tính toán và bố trí cốt thép .............................................................. 34
CHƢƠNG IV: SO SÁNH VỚI MỘT SỐ MÓNG NÔNG KHÁC ...................... 35
4.1. So sánh về khả năng chịu lực ......................................................................... 35
4.2. So sánh về kinh tế .......................................................................................... 35
4.3. So sánh về mỹ quan........................................................................................ 36
4.4. So sánh về thời gian thi công ......................................................................... 37
CHƢƠNG V: XÂY DỰNG MÔ HÌNH VÀ THỬ TẢI ........................................ 38
5.1. Xây dựng mô hình móng kim cương ............................................................. 38
5.1.1. Công tác làm ván khuôn .......................................................................... 38
5.1.2. Công tác gia công và lắp đặt thép .......................................................... 40
5.1.3. Công tác đổ bê tông: ............................................................................... 41
5.1.4. Công tác bảo dưỡng bê tông. .................................................................. 41
5.2. Thử tải ............................................................................................................ 42
5.2.1. Địa điểm, địa chất nơi thử tải .................................................................. 42
5.2.2. Tiến hành thử tải ..................................................................................... 44
5.3. Kết quả tính toán cho mô hình thử tải trên cơ sở lý thuyết ........................... 47
5.3.1. Sức chịu tải do chỉ tiêu cường độ của đất nền ........................................ 48
5.3.2. Sức chịu tải của cọc theo vật liêu ........................................................... 50
5.3.3. Nội lực tác dụng lên đầu cọc ................................................................... 50
CHƢƠNG VI: ĐÁNH GIÁ KHẢ THI .................................................................. 55
6.1. Đánh giá kết quả nghiên cứu .......................................................................... 55
6.2. Kiến nghị ........................................................................................................ 55
Tài Liệu Tham Khảo ............................................................................................... 56
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Cầu nhỏ với kết cấu bên trên là thép hoặc gỗ. ............................................ 2
Hình 1.2. Cầu bộ hành đi trong khu du lịch sinh thái. ................................................ 3
Hình 1.3. Cầu bộ hành đi trên vùng đất yếu. .............................................................. 4
Hình 1.4. Nhà tải trọng nhỏ với kết cấu bên trên là gỗ. .............................................. 5
Hình 2.1. Hình ảnh cọc xiên chịu tác dụng của lực ma sát và lực mũi cọc. ............... 7
Hình 2.2. Cọc ống thép. .............................................................................................. 8
Hình 2.3. Mô phỏng cọc xiên qua các lớp đất. ........................................................... 8
Hình 2.4. Mô hình liên kết thể hiện hệ số độ mảnh. ................................................. 11
Hình 2.5. Hình chiếu bằng và hình chiếu cạnh của khối móng. ............................... 12
Hình 2.6. Thể hiện góc α và β ................................................................................... 14
Hình 2.7. Mô hình lực tác dụng lên ống thép............................................................ 15
Hình 3.1. Kết cấu phía trên khối móng. .................................................................... 17
Hình 3.2. Cấu tạo bulông neo trong móng kim cương.............................................. 17
Hình 3.3. Móng kim cương sử dụng bát 1 phương. .................................................. 18
Hình 3.4. Móng kim cương sử dụng bát 2 phương. .................................................. 18
Hình 3.5. Kết cấu phía dưới khối móng. ................................................................... 19
Hình 3.6. Kết cấu tổng thể khối móng. ..................................................................... 19
Hình 3.7. Cọc ống thép. ............................................................................................ 20
Hình 3.8. Mặt cắt của khối móng. ............................................................................. 21
Hình 3.9. Biểu đồ vùng biến dạng dẻo. ..................................................................... 26
Hình 3.10. Biểu đồ lực dọc. ...................................................................................... 27
Hình 3.11. Biểu đồ độ lún. ........................................................................................ 28
Hình 5.1. Mô hình ván khuôn. .................................................................................. 38
Hình 5.2. Tấm ván khuôn số 1. ................................................................................. 39
Hình 5.3. Tấm ván khuôn số 2. ................................................................................. 39
Hình 5.4. Tấm ván khuôn số 3. ................................................................................. 39
Hình 5.5. Tấm ván khuôn số 4 .................................................................................. 40
Hình 5.6. Tấm ván khuôn số 5. ................................................................................. 40
Hình 5.7. Gia công bố trí thép. .................................................................................. 41
Hình 5.8. Đóng cọc vào đất. ...................................................................................... 45
Hình 5.9. Lắp đặt hệ thống đo độ lún........................................................................ 45
Hình 5.10. Đặt tải lần một lên móng kim cương....................................................... 46
Hình 5.11. Đặt tải lần hai lên móng kim cương. ....................................................... 47
Hình 5.12. Biểu đồ vùng biến dạng dẻo. ................................................................... 52
Hình 5.13. Biểu đồ lực dọc. ...................................................................................... 52
Hình 5.14. Biểu đồ độ lún. ........................................................................................ 53
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 3.1. Gía trị nội lực trong cọc. ........................................................................... 26
Bảng 3.2. Gía trị độ lún. ............................................................................................ 27
Bảng 3.3. Bảng nội suy hệ số k ................................................................................. 32
Bảng 4.1. Chi phí vật liệu xây dựng cho một móng kim cương .............................. 35
Bảng 4.2. Chi phí vật liệu xây dựng cho một móng đơn .......................................... 36
Bảng 4.3. Bảng khảo sát về thời gian thi công của hai loại móng. ........................... 37
Bảng 5.1. Thông số địa chất nơi thử tải. ................................................................... 42
Bảng 5.2. Gía trị độ lún quan sát thử tải. .................................................................. 47
Bảng 5.3. Gía trị thông số đầu vào…………………………………………………51
Bảng 5.4. Gía trị nội lực trong cọc. ........................................................................... 53
Bảng 5.5. Gía trị độ lún. ............................................................................................ 54
1
CHƢƠNG I:
TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
1.1. Phần mở đầu
Trong thời điểm hiện nay, sự tiến bộ của khoa học hiện đại vượt bậc đã đưa
con người tới một kỷ nguyên mới, kỷ nguyên của công nghệ máy móc và khoa học.
Nhưng những công nghệ khoa học đó phải được phát triển và mở rộng trên toàn thế
giới. ”Móng kim cương” là một đề tài đã được nghiên cứu và ứng dụng tại Mỹ. Nó
được ứng dụng rất nhiều trong các công trình xây dựng cầu nhỏ, công trình nhà cửa,
các công trình tạm, các con đường trong khu du lịch .v.v….Ở nước ta đề tài móng
Kim cương còn rất mới lạ. Chưa có một công trình nghiên cứu, ứng dụng vào thực
tế hay lý thuyết tính toán về loại móng này. Vì vậy cần nghiên cứu thiết kế “Móng
kim cương” sao cho phù hợp với các yêu cầu về kỹ thuật, mỹ quan, điều kiện xây
dựng, khí hậu ở nước ta, đặc biệt là giá thành và thời gian thi công. Từ những yêu
cầu đó chúng tôi thấy cần nghiên cứu và sớm đưa đề tài vào áp dụng thực tiễn trong
công tác thiết kế và thi công. Nội dung đề tài: “Nghiên cứu và ứng dụng móng
kim cƣơng vào các công trình chịu tải trọng nhỏ”.
1.2. Tổng quan về lịch sử nghiên cứu của đề tài
Trên thế giới công trình sử dụng móng kim cương đã được nghiên cứu và áp
dụng tại nước Mỹ vào thập niên 90 của thế kỷ trước. Móng kim cương là một sản
phẩm độc quyền của công ty DIAMOND PIER. Nhưng cơ sở lý thuyết tính toán họ
không nêu ra để phổ biến rộng rãi cho ngành xây dựng.
2
1.3. Công trình thực tế
Dưới đây là công trình xây dựng sử dụng móng kim cương ở mỹ.
Móng kim cương được sử dụng làm cầu nhỏ. Đi qua vùng đất ngập nước,
thủy triều.
Hình 1.1. Cầu nhỏ với kết cấu bên trên là thép hoặc gỗ.
3
Móng kim cương được sử dụng làm các con đường bộ hành trong công viên,
khu du lịch sinh thái nhằm tạo điểm nhấn và mỹ quan.
Hình 1.2. Cầu bộ hành đi trong khu du lịch sinh thái.
4
Đặc biệt móng kim cương cũng được sử dụng cho các công trình có địa chất
yếu.
Hình 1.3. Cầu bộ hành đi trên vùng đất yếu.
5
Móng kim cương cũng được ứng dụng tại mỹ đối với các công trình dân
dụng, các công trình nhà xưởng, nhà tạm có tải trọng nhỏ.
Hình 1.4. Nhà tải trọng nhỏ với kết cấu bên trên là gỗ.
6
CHƢƠNG II: NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP TÍNH TOÁN KHẢ
NĂNG CHỊU LỰC CỦA MÓNG KIM CƢƠNG
2.1. Quy trình nghiên cứu
2.1.1. Tài liệu chính
- Châu Ngọc Ẩn (2010), Nền móng, Nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia TP Hồ
Chí Minh.
- Lê Mục Đích (2011), Sổ tay công trình sư, Nhà xuất bản Xây Dựng.
- Vương Hách (2011), Sổ tay sử lý sự cố công trình, Nhà xuất bản Xây dựng.
2.1.2. Tiêu chuẩn áp dụng:
- 22TCN 272-05 (2005), Một số vấn đề trong tính toán sức chịu tải cọc,
Nhà xuất bản Giao thông vận tải, Hà Nội.
- TCXDVN 205:1998 (2002), Móng Cọc – Tiêu Chuẩn Thiết Kế, Nhà xuất
bản xây dựng, Hà Nội
2.2. Phƣơng pháp tính toán khả năng chiu lực
Cọc trong móng kim cương được thiết kế với góc xiên α. Độ xiên của cọc
giúp coc tăng khả năng chống đở các ngoại lực xiên. Khi tải ngang đổi chiều do gió,
do lực hãm của xe, do áp lực nước chảy trong vùng có ảnh hưởng thủy triều…
Sức chịu tải của cọc xiên có thể tính theo công thức quen thuộc như sau:
ssppU AfAqQ (2.1)
qp : Là cường độ đất nền tại mũi cọc.
Ap : Là diện tích tiết diện ngang của cọc.
sf : Là lực ma sát giữa đất và cọc ở độ sâu z.
As : Là diện tích xung quanh của cọc.
aans ctgf ,,
Với: n, ứng suất pháp thẳng góc với mặt cọc ở độ sâu z. Tại độ sâu này ta
nhận thấy ellipse ứng suất có ½ trục dài là ứng suất chính đại v, và ½ trục ngắn là
ứng suất chính tiểu h, nên h
, < v, bất chấp độ xiên của cọc là bao nhiêu. Do vậy
7
để đơn giản tính toán và thiên về an toàn, có thể sử dụng công thức tính sf như cọc
thẳng đứng.
aansaah ctgfctg ,,,,
Tương tự cũng có thể sử dụng công thức tính sức chịu tải đơn vị của đất nền
ở mũi cọc pq của cọc thẳng đứng để tính cho cọc xiên.
Hình 2.1. Hình ảnh cọc xiên chịu tác dụng của lực ma sát và lực mũi cọc.
´v
´n
´h
´n
Qu
qp
z
f s
8
2.2.1. Sức chịu tải do chỉ tiêu cƣờng độ của đất nền
2.2.1.1. Sức chịu tải do ma sát xung quanh thân cọc
isiS lfuQ (2.2)
u : Là chu vi tiết diện ngang cọ: Ru 2
il : Là chiều dài đoạn cọc cắm trong lớp đất thứ i.
sif : Là ma sát đơn vị trung bình giữa đất và cọc trong lớp đất thứ i.
A-A
A A
Hình 2.2. Cọc ống thép.
Cọc thép rỗng: Được làm bằng thép không gỉ.
Có đường kính ngoài là: D
Có đường kính trong là: d
Hình 2.3. Mô phỏng cọc xiên qua các lớp đất.
1, C1
2, C2
3, C3
9
Chiều dài của cọc thép trong từng lớp đất.
cos
i
i
Hl
Diện tích xung quanh của cọc trong từng lớp đất.
cos
i
si
HDA
Lực ma sát đơn vị trung bình giữa đất và cọc trong lớp i.
aiaivisi ctgOCRf ,, )sin1( (2.3)
Với : ,,,
0
, )sin1( vivih k
,
vi : Là ứng suất có hiệu theo phương đứng do trọng lượng bản thân của đất
đặt tại trung điểm của lớp đất đang tính sif .
,
)1(
,
2 iv
i
ivi
H
OCR : Là tỉ số cố kết trước của lớp đất thứ i ≥ 1.
Lực dính và góc nội ma sát:
- Cọc bê tông cốt thép:
iai
iai
cc
- Cọc thép:
iai
iai
cc
)83.067.0(
)83.067.0(
Chú ý: Nếu có mực nước ngầm trong một lớp đất thi phân làm hai lớp để
tính.
snsnsssssisis fAfAfAfAQ .......2211 (2.4)
2.2.1.2. Sức chịu tải do mũi cọc
ppp qAQ (2.5)
Diện tích tiết diện ngang cọc: Ap( xem cọc thép là cọc đặc ).
10
4
2DAp
(2.6)
Cường độ đất nền tại mũi cọc(Sức chịu tải đơn vị): qp
- Theo Terzaghi:
Cọc vuông:
NdNNcq qvpCp 4.03.1 ,
(2.7)
Cọc tròn:
NdNNcq qvpCp 3.03.1 ,
(2.8)
- Theo TCXD 205:1998.
NdNNcq qvpCp ,
(2.9)
Với:
- d là cạnh hình vuông, đường kính hình tròn hoặc chiều sâu chôn móng.
- Nc , Nq , Nγ là các hệ số phụ thuộc vào góc nội ma sát φ.
(Châu Ngọc Ẩn, 2010)
- σ'vp là ứng suất có hiệu theo phương đứng tại mũi cọc.
(2.10)
Vậy sức chịu tải do mũi cọc tính theo TCXD 205:1998
)(
4
,2
NdNNcD
Q qvpCp
(2.11)
2.2.1.3. Sức chịu tải cực hạn
psu QQQ (2.12)
2.2.1.4. Sức chịu tải cho phép
sp
p
ss
s
s
u
aF
Q
F
Q
F
(2.13)
Fs: Hệ số an toàn tổng (FS=2-:-3).
SSF : Hệ số an toàn phần chịu tải do ma sát( SSF =1.5-:-2).
Fsp: Hệ số an toàn do mũi cọc(Fsp=2-:-3).
)(,
iivp z
11
2.2.2. Sức chịu tải của cọc theo vật liêu
)( SSvl RAP (2.14)
Cường độ của cọc thép.
scs RR
Diện tích tiết diện ngang cọc.
44
22 dDAs
(2.15)
Sức chịu tải của cọc theo vật liệu.
))
44(()(
22 dDRRAP sSSvl
(2.16)
Với:
- Ф là hệ số xét đến ảnh hưởng của uốn dọc.
0016.00000288.0028.1 2 (2.17)
r
L
d
L oo
(Châu Ngọc Ẩn, 2010)
- Lo là chiều dài tính toán của cọc: L0 = υ x l
- υ là hệ số độ mảnh.
Hình 2.4. Mô hình liên kết thể hiện hệ số độ mảnh.
12
2.2.3. Quy đổi khối móng kim cƣơng về khối hình học đơn giản để tính toán
2.2.3.1. Cách quy đổi thứ nhất
Giả sử kích thước bảng mã là hình vuông có cạnh là a, kích thước của khối
móng là hình lập phương cạnh là B. Từ bảng mã vát một góc α.
Hình 2.5. Hình chiếu bằng và hình chiếu cạnh của khối móng.
tg
aBX
21
1XBh
(mặt trên và dưới vát như nhau với một gốc α)
Qui đổi khối móng thành khối hình hộp chữ nhật có kích thước B.B.h
2.2.3.2. Cách quy đổi thứ hai
Có thể quy đổi khối móng kim cương phức tạp theo khối lượng thể tích thực
của khối móng thành khối móng hình hộp chữ nhật có cùng thể tích.
Giữ nguyên kích thước cạnh khối móng là B.
Khi đó chiều cao khối móng quy đổi sẽ bằng thể tích thực của khối móng
kim cương chia cho bình phương cạnh B : 2B
VH
mong
13
2.2.4. Nội lực tác dụng lên đầu cọc
2.2.4.1. Tính toán theo móng cọc đài thấp với các cọc xem nhƣ thẳng
đứng
i
i
tt
đy
i
i
tt
đx
p
tt
đ
i xx
My
y
M
n
NP
22
(2.18)
Với:
- np là số lượng cọc.
- xi,yi là tọa độ cọc thứ i so với trọng tâm nhóm cọc.
- Tải trọng ban đầu tác dụng lên đỉnh móng như sau:
Lực ngang: Htt, Moment: M
tt, Lực đứng: N
tt
- Tổng hợp lực quy về bệ móng.
Lực đứng: đftb
tttt
đ FDNN
Lực ngang: tttt
đ HH
Moment: hHMM tt
x
tt
y
tt
đy
hHMM tt
y
tt
x
tt
đx
2.2.4.2. Xét góc xiên trong cọc
ii PP
cos
)cos(, (với các cọc có xi dương ).
ii PP
cos
)cos(, (với các cọc có xi âm ).
14
Hình 2.6. Thể hiện góc α và
Là góc giữa phương thẳng đứng và phương hợp lực giữa Pi & H.
Là góc giữa phương thẳng đứng và phương cọc (góc xiên của cọc).
(Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng, 9/2006)
2.2.4.3. Kiểm tra sức chịu tải của cọc
0min
max
P
QP a
Pmin< 0 cọc chịu nhỗ.
)(min nhoQP a
SS
s
a
ssvl
a
F
QnhoQ
RAP
nhoQ)(
)(
Nếu không thõa tăng kích thước cọc.
15
2.2.5. Kiểm tra bền cho cọc ống thép
áp lực đất chủ động áp lực đất bị động
Hình 2.7. Mô hình lực tác dụng lên ống thép.
- Tải trọng p tác dụng tại đầu cọc phát sinh lực P3.
tgPP 3 (2.19)
- Ứng suất có hiệu theo phương đứng tại cao trình mũi cọc của đất bị
động.
)
245( 02
31
tgLP
(2.20)
- Áp lực đất bị động tác dụng vào đầu cọc.
)
245((
2
1 022
31
tgLE
(2.21)
- Ứng suất có hiệu theo phương đứng tại cao trình mũi cọc của đất chủ
động.
)
245( 02
32
tgLP
(2.22)
- Áp lực đất chủ động tác dụng vào đầu cọc.
p3 p1p2
E1E2
L1L2
L3
p
MH
16
)
245((
2
1 022
32
tgLE
(2.23)
Coi cọc là dầm conson có ngàm là khối móng. Ta có momen gây ra tại đầu
ngàm là:
MBHLPLELEM O 333231
3
2
3
2
(2.24)
Ứng suất của thanh thép tại vị trí ngàm.
yW
M
x
O
Moment kháng uốn.
)1(
64
42
D
Wx
(2.25)
R
r
D
d
Với:
- d, D là đường kính trong và đường kính ngoài cọc ống thép.
- B là chiều cao khối móng.
→ Để cọc thép không bị phá hoại thì phải thỏa mãn điều kiện: .
17
CHƢƠNG III: THIẾT KẾ MÓNG KIM CƢƠNG
3.1. Kết cấu hệ thống
3.1.1.Kết cấu phía trên mặt đất
Một phần khối móng kim cương và hệ liên kết (bulông, bảng mã, đinh
ốc,v.v..).
Hình 3.1. Kết cấu phía trên khối móng.
Chiều sâu chôn móng phụ thuộc vào người thiết kế, kết cấu phía trên mặt đất
bao gồm một phần khối móng kim cương và hệ liên kết với kết cấu phía trên. Hệ
liên kết với kết cấu phía trên có nhiều dạng, như hệ liên kết sử dụng bảng mã, bát
một phương, bát 2 phương hoặc có thể là cốt chờ (cốt thép).
Hệ liên kết với kết cấu phía trên sử dụng bulông kết hợp với bảng mã thích
hợp cho các công trình nhà xưởng, nhà kho,..mà ở đó sử dụng cột là thép. Đối với
các nhà công nhiệp lắp ghép thì phương pháp này giúp rút ngắn thời gian thi công
và công việc thi công đơn giản.
Hình 3.2. Cấu tạo bulông neo trong móng kim cương.
18
Hệ liên kết với kết cấu phía trên sử dụng bát một phương thích hợp cho công
trình có tải trọng ngang và mômen cùng một phương như vậy có thể tiết kiệm vật
liệu làm bát.
Hình 3.3. Móng kim cương sử dụng bát 1 phương.
Hệ liên kết với kết cấu phía trên sử dụng bát 2 phương thích hợp cho công
trình có tải trọng tác dụng theo 2 phương. Được ứng dụng nhiều đối với các công
trình sử dụng cột gỗ và thép. Cột và bát được liên kết với nhau nhờ các bulông.
Hình 3.4. Móng kim cương sử dụng bát 2 phương.
19
3.1.2. Kết cấu phía dƣới mặt đất
Kết cấu phía dưới gồm một phần khối móng bê tông và cọc thép.
Hình 3.5. Kết cấu phía dưới khối móng.
3.1.3. Kết cấu tổng thể
Hình 3.6. Kết cấu tổng thể khối móng.
20
3.2. Vật liệu thiết kế móng kim cƣơng
3.2.1. Vật liệu
Nói chung vật liệu xây dựng thông thường được sử dụng cho móng kim
cương là thép, bê tông và thép ống không gỉ.
Đối với bê tông ta nên sử dụng bê tông có cường độ cao để đảm bảo tính bền
cho khối móng kim cương trong quá trình sử dụng và đặc biệt là trong quá trình thi
công nên sử dụng mác từ 300 trở lên.
Đối với ống thép. Do ống thép được đóng vào trong đất, chịu sự ảnh hưởng
oxi hóa. Theo thời gian ống thép sẽ bị ăn mòn và phá hoại, để khắc phục nhược
điểm đó ta nên sử dụng ống thép được mạ kẽm, crôm. Khi đó tuổi thọ của ống thép
được tăng lên đồng nghĩa với tuổi thọ của công trình cũng được tăng lên.
A-A
A A
Hình 3.7. Cọc ống thép.
Trên thị trường hiện nay ống thép mạ kẽm được phân phối bởi nhiều công ty
trong cả nước. Ống thép được sản suất từ thép cường độ cao 350-450Mpa, ống thép
mạ kẽm có nhiều quy cách, đường kính từ D21, 27, 34, 42, 49, 60, 76, 90, 114, 168,
219 và nhiều size kích cở khác, với chiều dày từ 0.9mm đến 5mm.
( http://www.xaydungvietnam.vn/ttsp/Thep-ong-tron/21/4704.ibuild)
Đối với thép đặt trong khối móng kim cương được bố trí theo dạng vòng
khép kín, nên có thể sử dụng thép có đường kính nhỏ để thiết kế thuận tiện cho việc
gia công.
21
3.2.2. Mặt cắt
Mặt chiếu bằng của khối bê tông móng.
Hình 3.8. Mặt cắt của khối móng.
3.3. Tính toán khả năng chịu lực
3.3.1. Thông số đầu vào
Thông số địa chất được lấy theo hồ sơ địa chất của công trình xây dựng cơ sở
6 đại học lạc hồng.
Để so sánh và đánh giá các chỉ tiêu ta sẽ lấy số liệu đầu vào của móng kim
cương và móng nông giống nhau.
- Lực dọc : Ntt = 9.5 (kN).
- Lực ngang : Hx = 3 (kN), Hy = 0 (kN).
- Moment : My = 3 (kN), Mx = 0 (kN).
Lớp đất thứ nhất có chiều dày 3.2m, có lực dính c = 24.3(kN/m2), góc nội ma
sát φ = 17001’ , trọng lượng riêng tự nhiên γ = 18.7 (kN/m
3), trọng lượng riêng khô
γ = 14 (kN/m3), sử dụng bê tông có cấp độ bền B35, mực nước ngầm ở độ sâu 6m.
3.3.2. Tính toán cho móng kim cƣơng
3.3.2.1. Sức chịu tải do chỉ tiêu cƣờng độ của đất nền
Chọn sỏ bộ chiều dài cọc cắm trong đất 2m, đường kính cọc 4.9cm, góc xiên
cọc 40 độ.
22
Sức chịu tải do ma sát xung quanh thân cọc
isiS lfuQ
u: Là chu vi tiết diện ngang cọc.
)(154.0)2049.0(14.322 2mRu
il : Là chiều dài đoạn cọc cắm trong lớp đất thứ i.
sif : Là ma sát đơn vị trung bình giữa đất và cọc trong lớp đất thứ i.
Cọc thép rỗng: Được làm bằng thép không gỉ.
Có đường kính ngoài là: mD 049.0
Có đường kính trong là: md 045.0
Chiều sâu chôn móng: mD f 2.0
Chiều dày của lớp đất chứa cọc:
)(532.140cos2cos 0 mlh
Diện tích xung quanh của cọc nằm trong đất.
)(308.02154.0 2
1 mluAs
Lực ma sát đơn vị trung bình giữa đất và cọc.
)/(08.2123.1875.1262.12)sin1( 2,,
1 mkNtgctgOCRf aiaivis
Với:
)/(62.122.16)75.12sin1()sin1( 2,,,
0
, mkNk vivih
,
vi : Là ứng suất có hiệu theo phương đứng do trọng lượng bản thân của
đất đặt tại trung điểm của lớp đất đang tính sif .
)/(2.162
732.17.18
2
2,
1 mkNh
v
- Cọc thép:
)17.2028.16(3.24)83.067.0()83.067.0(
)12.1439.11(01.17)83.067.0()83.067.0(
iai
iai
cc
)(49.608.21308.0 kNfAQ sisis
23
Sức chịu tải do mũi cọc
ppp qAQ
Diện tích tiết diện ngang cọc: Ap( xem cọc thép là cọc đặc ).
)(10885.14
049.014.3
4
2322
mD
Ap
Cường độ đất nền tại mũi cọc(Sức chịu tải đơn vị): qp
- Theo TCXD 205:1998.
NdNNcq qvpCp ,
Với:
- d là chiều sâu chôn móng: md 2.0
- Nc , Nq , Nγ là các hệ số phụ thuộc vào góc nội ma sát φ.
Nc =14.56, Nq =5.45, Nγ =3.50
- σ'vp là ứng suất có hiệu theo phương đứng tại mũi cọc.
Vậy sức chịu tải do mũi cọc tính theo TCXD 205:1998.
Sức chịu tải cực hạn
)(34.786.049.6 kNQQQ psu
Sức chịu tải cho phép
)(9.45.1
34.7kN
F
Q
F
Q
F
sp
p
ss
s
s
u
a
Fs: Hệ số an toàn tổng (Fs=2-:-3).
Fss: Hệ số an toàn phần chịu tải do ma sát(Fss=1.5-:-2).
Fsp: Hệ số an toàn do mũi cọc(Fsp=2-:-3).
)/(39.32732.17.18)( 2, mkNziivp
)(86.0)5.32.07.1845.539.3256.1423.18(10885.1
)(4
3
,2
kN
NdNNcD
Q qvpCp
24
3.3.2.2. Sức chịu tải của cọc theo vật liêu
)( SSvl RAP
Cường độ của cọc thép:
)(280 MPaRR scs
Diện tích tiết diện ngang cọc:
)(1095.24
045.014.3
4
049.014.3
44
242222
mdD
As
Sức chịu tải của cọc theo vật liệu:
)(02.721095.21028071.0
)44
()(
43
22
kN
dDRRAP sSSvl
Với:
- ϕ là hệ số xét đến ảnh hưởng của uốn dọc.
71.00016.00000288.0028.1 2
63.81049.0
4
r
L
d
L oo
- Lo là chiều dài tính toán của cọc.
422 lLO
- υ là hệ số độ mảnh: υ =2
3.3.2.3. Nội lực tác dụng lên đầu cọc
Xem như lực tác dụng chia đều cho các cọc theo phương thẳng đứng.
p
tt
đy
p
tt
đi
n
M
n
NP
Tổng hợp lực dọc quy về bệ móng.
)(266,10766,05,9 kNGNN bt
tttt
đ
Chiều cao quy đổi khối bê tông theo tính toán ta lấy 25cm.
25
Trọng lượng khối bê tông.
)(766,02525,035,0 2 kNhBBG btbt
Hợp lực moment quy về bệ móng.
).(75,325,033 mkNhHMM tt
x
tttt
đy
Lực tác dụng thẳng đứng lên cọc chịu nhổ.
)(629,14
75,3
4
266,1041 kNPP
Lực tác dụng thẳng đứng lên cọc chịu nén.
)(504,34
75,3
4
266,1032 kNPP
Cọc đóng xiên nên lực dọc trục như sau:
)(13,240cos
629,1
cos
1,
1 kNp
p
)(504,30cos
504,3
cos
2,
2 kNp
P
)(57,440cos
504,3
cos
3,
3 kNp
P
)(629,10cos
629,1
cos
4,
4 kNp
p
0)(629,1
)(57,4
min
max
kNP
QkNP a Thõa điều kiện → cọc đủ khả năng chịu lực.
3.3.2.4. Tính toán lún cho khối móng kim cƣơng
Do cọc trong móng quá nhỏ và khoảng cách giữa các cọc quá lớn nên không
thể tính toán lún theo khối móng quy ước. Vì thế ta tính lún cho khối móng kim
cương bằng cách mô phỏng trên phần mềm plaxit 2d.
26
Hình 3.9. Biểu đồ vùng biến dạng dẻo.
Bảng 3.1. Gía trị nội lực trong cọc.
Plate Element Node
X Y N Q M
[m] [m] [kN/m] [kN/m] [kNm/m]
1
1
573 10 5,5 -2,4868 0,03417 -0,001334057
576 10,104 5,35417 -1,0459 -0,0046 4,06794E-05
575 10,208 5,20833 -0,385 -0,0005 7,2771E-08
574 10,313 5,0625 -0,213 0,00527 -3,57174E-05
673 10,417 4,91667 -0,2388 -0,0286 -0,000900044
2
673 10,417 4,91667 -0,2207 0,02165 -0,000900044
669 10,521 4,77083 -0,1621 -0,0026 3,51397E-05
668 10,625 4,625 -0,1261 -0,0005 2,7553E-08
667 10,729 4,47917 -0,1034 0,00329 -3,52292E-05
689 10,833 4,33333 -0,0848 -0,016 -0,000449332
3
689 10,833 4,33333 -0,0843 0,00909 -0,000449332
693 10,938 4,1875 -0,0718 -0,0006 3,50882E-05
694 11,042 4,04167 -0,0613 -0,0005 1,2176E-08
695 11,146 3,89583 -0,0527 0,00133 -3,51046E-05
783 11,25 3,75 -0,0461 -0,0034 0
27
Hình 3.10. Biểu đồ lực dọc.
Bảng 3.2. Gía trị độ lún.
X Y U_y
[m] [m] [m]
9,89 5,50 0,01358701
9,89 5,06 -0,0032163
9,89 5,06 -0,0032163
9,89 4,54 -0,002347
9,89 4,54 -0,002347
9,89 4,41 -0,0020729
9,89 4,41 -0,0020729
9,89 4,24 -0,0017813
9,89 4,24 -0,0017813
9,89 3,76 -0,0013152
9,89 3,28 -0,0010349
9,89 3,28 -0,0010349
9,89 2,84 -0,0008335
9,89 2,39 -0,0006664
28
9,89 2,39 -0,0006664
9,89 2,25 -0,0006195
9,89 2,25 -0,0006195
9,89 2,18 -0,0005957
9,89 2,18 -0,0005957
9,89 1,76 -0,0004502
9,89 1,33 -0,0003199
9,89 0,90 -0,0002028
9,89 0,90 -0,0002028
9,89 0,75 -0,0001641
9,89 0,75 -0,0001641
9,89 0,37 -7,668E-05
9,89 0,00 0
Hình 3.11. Biểu đồ độ lún.
29
3.3.3. Tính toán cho móng đơn
Thiết kế một móng đơn chịu tải như sau:
)(5,9 kNNtt , )(3 kNH X , )(3 kNMY , )(0 kNHY , )(0 kNM X
Kích thước của cột bc=0.15m, hc=0.15m, lớp đất thứ nhất dày 3.2(m), có lực
dính c=24.3kN/m2, góc nội ma sát 017 , trọng lượng riêng 3/7.18 mkN , trọng
lượng riêng trung bình 3/22 mkNtb , sử dụng bê tông có cấp độ bền là B35, mực
nước ngầm ở độ sâu 6m.
3.3.3.1. Chọn chiều sâu đặt móng Df =0.5 (m)
3.3.3.2. Xác định kích thƣớc móng b x l sao cho đất nền dƣới đáy móng
thỏa điều kiện ổn định
0
2.1
min
max
tc
tctc
tctc
tb
P
RP
RP
Chọn kích thước sơ bộ b= 0.8m.
Sức chịu tải của đất nền dưới đáy móng.
)/(707.81
16.53.247.185.058.27.188.04.0.
2
*21
mkN
DcDBbAk
mmR ftc
tc
Xác định sơ bộ diện tích đáy móng.
)(68.0)5.022707.81(15.1
5.9
)(
2mDR
NF
fbt
tc
tc
Chọn L=1 (m).
)/(326.215.022)18.0(15.1
5.9 2mkNDF
NP ftb
tctc
tb
).(0 mkNhHMM tt
y
tt
x
tt
dx
).(9.33.033 mkNhHMM tt
x
tt
y
tt
dy
30
)/(8.465.02218.0
9.360
)18.0(15.1
5.966 2
222max mkNDlb
M
lb
M
F
NP ftb
tc
dytc
dx
tctc
)/(1.45.02218.0
9.360
)18.0(15.1
5.966 2
222min mkNDlb
M
lb
M
F
NP ftb
tc
dytc
dx
tctc
Kiểm tra điều kiện ổn định.
0)/(1.4
2.1)/(8.46
)/(326.21
2
min
2
max
2
mkNP
RmkNP
RmkNP
tc
tctc
tctc
tb
( Không thõa điều kiện)
Chọn lại kích thước đáy móng: b=0.8(m), l=1.2(m) khi đó ta có:
)/(605.195.022)2.18.0(15.1
5.9 2mkNDF
NP ftb
tctc
tb
)/(3.375.022)2.18.0(15.1
9.36
)2.18.0(15.1
5.966 2
222max mkNDlb
M
lb
M
F
NP ftb
tc
dytc
dx
tctc
)/(9.15.0222.18.0(15.1
9.36
)2.18.0(15.1
5.966 2
)222min mkNDlb
M
lb
M
F
NP ftb
tc
dytc
dx
tctc
Kiểm tra điều kiện ổn định.
0)/(99.1
2.1)/(3.37
)/(605.19
2
min
2
max
2
mkNP
RmkNP
RmkNP
tc
tctc
tctc
tb
(thỏa điều kiện ổn định)
3.3.3.3. Kiểm tra điều kiện cƣờng độ
)/(21.415.0222.18.0
9.360
2.18.0
5.966 2
222max mkNDlb
M
lb
M
F
NP ftb
tt
dytt
dx
tttt
Sức chịu tải cực hạn.
NbNqDNccQ fult 4.03.1 *
)/(178.2615.38.07.184.045.55.07.1856.143.243.1 2mkNQult
Hệ số Fs=(2-:-3)=2.5
31
Sức chịu tải cho phép.
tt
s
ulta PmkN
F
QQ max
2 )/(47.1045.2
178.261 (thỏa điều kiện cường độ)
3.3.3.4. Kiểm tra tính ổn định chống trƣợt
Fs trượt=
truotgây
truotchông
F
F
.
.
ΣFchống trượt=Rd+Epb
lbctgRd )(
)/(9.205.0228.02.1
5.9 2mkNDF
Nftb
tt
)(73.152.18.0)3.24179.20()( 0 kNtglbctgRd
Ep là áp lực đất bị động.
)/(26.42
)2
1745(tan5.07.18
2
)2
45(tan 022022
mkN
D
Ef
p
Suy ra ΣF chống trượt = Rd + Epb =15.73+ 4.260.8=19.14(kN)
ΣFgây trượt = tt
XH + Eab
Ea là áp lực đất chủ động.
)/(28.12
)2
1745(tan5.07.18
2
)2
45(tan 022022
mkN
D
Ef
a
ΣF gây trượt = tt
XH +Eab= 3+1.280.8=4.02(kN)
→ Fs trượt =
truotgây
truotchông
F
F
.
.= truotFs.76.4
02.4
14.19 (thỏa)
32
3.3.3.5. Kiểm tra điều kiện xuyên thủng
Lực gây xuyên thủng phải nhỏ hơn hoặc bằng lực chống xuyên
thủng. CXXT PP
)/(21.302.18.0
)3.033(6
2.18.0
5.962
22max mkNlb
M
F
NP
tt
dytt
tt
)/(42.102.18.0
)3.033(6
2.18.0
5.962
22min mkNlb
M
F
NP
tt
dytt
tt
Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ a=3.5 (cm).
)/(406.212
2)( 2
)min()max()min()(1 mkNl
hhclPPPP ott
net
tt
net
tt
net
tt
net
)(77.168.02
265.0215.01
2
21.30406.21
2
02
2
)max()(1kNb
hhclPPP
tt
net
tt
net
XT
)(48.82265.0)265.015.0(1075.0)(75.0 3
00 kNhhbcRP btCX
Ta thấy CXXT PP → thỏa điều kiện xuyên thủng.
3.3.3.6. Kiểm tra lún
Độ lún của móng: i
i
ii he
eeSiS
1
21
1
Áp lực gây lún: )/(26.105.07.18605.19 2* mkNDPP f
tc
gl
Chia lớp đất dưới đáy móng ra thành từng lớp phân tố có chiều dày
hi=(0.4-:-0.6) x b
hi=(0.4-:-0.6) x 0.8=0.48 chọn hi=0.48 (m).
Bảng 3.3. Bảng nội suy hệ số k
l/b z/b
1.5 0.93
tra bảng k1 0.469
33
)/(81.4469.026.10 2mkNKPglgl
)/(84.137.18)2/48.05.0( 2
11 mkNP
)/(65.1881.432.13 2
1121 mkNPP gl
Tra bảng ……. Ta có:
873.011 e , 872.021 e
)(0005.048.0873.01
872.0873.0
11
11
21111 mh
e
eeS
)/(814.22)2/48.0(7.187.18)2/48.0(84.13 2
12 mkNP
)/(62.2781.4814.12 2
1222 mkNPP gl
Tra bảng ……. Ta có:
87.012 e , 868.022 e
)(0006.048.087.01
868.087.0
11
12
22122 mh
e
eeS
)/(79.31)2/48.0(7.187.18)2/48.0(814.22 2
13 mkNP
)/(6.3681.479.31 2
1323 mkNPP gl
Tra bảng ……. Ta có:
865.013 e , 863.023 e
)(0007.048.0865.01
863.0865.0
11
13
2313
3 mhe
eeS
Kiểm tra độ lún của lớp móng tới độ sâu mà tại đó ứng suất bản thân lớn hơn
hoặc bằng 5 lần ứng suất gây lún.
)(0018.00007.00006.00005.0321 mSSSS
S =0.18cm < |S|=8cm Thỏa đk lún.
34
3.3.3.7. Tính toán và bố trí cốt thép
bhlPPM c
tt
net
tt
net 2
)(2)max(11 )(224
1
)(43.12)2
()( )min()max()min()(2 kNl
hlPPPP ctt
net
tt
net
tt
net
tt
net
).(68.211 mkNM
)(4.09.0
2
0
111 cm
hR
MA
S
S
Chọn thép Ф10.
Số thanh thép: 5.01 as
An S (cây)
Do số lượng thanh thép quá nhỏ nên ta sẽ bố trí
Thép theo cấu tạo cho cả 2 phương Ф 10@190.
5Ø10@190
7Ø
10
@1
90
35
CHƢƠNG IV: SO SÁNH VỚI MỘT SỐ MÓNG NÔNG KHÁC
Trong xây dựng có nhiều loại móng khác nhau thích hợp với các công trình
khác nhau, điều kiện địa chất khác nhau và đặc biệt là kinh tế và mỹ quan của công
trình. Từng loại móng có ưu điểm riêng để thấy được tiện ích của móng kim cương
ta đi đánh giá các tiêu chí sau:
4.1. So sánh về khả năng chịu lực
Dựa trên lý thuyết tính toán và thử tải thực tế ta sẽ so sánh khả năng chịu lực
của móng kim cương so với móng nông.
- Sức chịu tải của móng kim cương ngoài thực tế lớn hơn sức chịu tải tính toán
nhiều lần.
- Móng kim cương được bố trí cọc xiên nên khả năng chịu được lực đẩy ngang
tốt hơn móng đơn.
- Đối với các công trình có tải trọng vừa hoặc nhỏ thì móng kim cương là một
lựa chọn tuyệt vời thích hợp đảm bảo khả năng chịu lực.
4.2. So sánh về kinh tế
Để so sánh về kinh tế ta sẽ lập dự toán về chi phí vật liệu cho móng kim
cương và móng đơn đã thiết kế trong chương 3.
Bảng 4.1. Chi phí vật liệu xây dựng cho một móng kim cƣơng
STT Tên vật liệu Đơn vị
tính
Khối
lượng Đơn giá Thành tiền
1 Thép ống đường kính ngoài
42 mm dày 2 mm m 9,4 41.150 386810
2 Bê tông mác 300(bê tông
tươi) m
3 0,04 1.200.000 46550
3 Thép trơn đường kính 6 mm kG 0,7 16.200 11340
4 Ván khuôn (gỗ ép dày 8mm) Bộ 1 140.000 10%=14000
tổng 458700
Do móng kim cương là loại móng lắp ghép. Chúng được sản xuất hang loạt
tại nhà máy, ván khuôn của móng kim cương sẽ được sử dụng nhiều lần. Nên chi
phí tính toán ván khuôn cho một móng kim cương được lấy 10% giá trị của một bộ
ván khuôn.
36
Đơn giá của 1 bộ ván khuôn móng kim cương được dựa trên chi phí làm mô
hình thực tế bao gồm chi phí gỗ ép, chi phí băng ke, keo gián và chi phí gia công.
Bảng 4.2. Chi phí vật liệu xây dựng cho một móng đơn
STT Tên vật liệu Đơn vị
tính
Khối
lượng Đơn giá Thành tiền
1 Thép vân đường kính 10 mm cây 1 103.400 103400
2 Bê tông mác 300(bê tông
tươi) m
3 0.29 1.200.000 345600
3 Thép trơn đường kính 6 mm kG 0.7 16.200 11340
4 Ván khuôn (gỗ ép dày
10mm) m
2 0.6 100.000 60000
tổng 520340
- Chi phí móng kim cương thấp hơn móng nông khác.
- Ưu điểm của móng kim cương là mô hình móng lắp ghép có thể sản xuất
hàng loạt, thi công nhanh, đơn giản, không cần nhiều nhân công và máy móc
trang thiết bị trong thi công nên có thể tiết kiệm được khá nhiều chi phí.
- Đặc biệt là đối với các công trình tạm thì móng kim cương có thể thu hồi và
sử dụng lại được vì vậy móng kim cương mang tính kinh tế cao hơn.
4.3. So sánh về mỹ quan
Với kích thước nhỏ gọn, bề ngoài nhiều góc cạnh mô hình giống hình thể
khối kim cương mang lại sự mới lạ và thẩm mỹ cao cho công trình. Đặc biệt đối với
các công trình xây dựng đòi hỏi tính thẩm mỹ cao như: nhà hàng, hội quán, cầu bộ
hành trong khu du lịch sinh thái.
Thi công đơn giản, không cần nhiều người, nhiều dụng cụ máy móc, không
làm ảnh hưởng đến môi trường xung quanh. Đối với nhũng nơi như khu bảo tồn,
các khu du lịch sinh thái thì việc sử dụng móng kim cương tạo nên sự thân thiện với
môi trường.
37
4.4. So sánh về thời gian thi công
Quan sát quá trình thi công của móng kim cương và móng nông khác để thấy
được sự chênh lệch về thời gian thi công của hai loại móng.
- Móng kim cương là mô hình lắp ghép.
- Kích thước nhỏ gọn, di chuyển dể dàng.
- Thi công đơn giản, không sử dụng nhiều nhân công máy móc.
- Không chịu ảnh hưởng của thời tiết, khí hậu.
- Không yêu cầu giám sát nghiêm khắc, trình độ tay nghề cao.
- Thời gian thi công móng kim cương trung bình từ 3 phút cho đến 10 phút.
Sau khi thi công móng xong ta có thể tiến hành được ngay công tác xây dựng
kết cấu phía trên.
- Trong khi đó thời gian thi công của móng nông có thể kéo dài từ 1 đến 2
ngày, chịu ảnh hưởng rất nhiều của thời tiết. Sau khi thi công xong thì phải
đợi bê tông đạt được cường độ thì mới có thể tiến hành công tác xây dựng
kết cấu phía trên được.
→ Đây là những tiêu chí quyết định thời gian thi công cực nhanh của móng kim
cương.
Bảng 4.3. Bảng khảo sát về thời gian thi công của hai loại móng.
Móng kim cương Móng đơn
Móng lắp ghép. Móng đổ tại chỗ.
Thi công một móng chỉ (3-:-10) phút. Thi công một móng có thể kéo dài hàng
giờ đồng hồ.
Bê tông không cần thời gian bảo dưỡng,
ta có thể tiến hành thi công ngay phần
kết cấu phía trên.
Bê tông cần một thời gian bảo dưỡng,
sau khi bê tông đạt cường độ mới có thể
tiến hành thi công kết cấu phía trên.
Không phụ thuộc vào thời tiết. Móng đã
được đổ và bảo dưỡng trong nhà máy.
Thời gian thi công lâu và cần nhiều thời
gian bảo dưỡng nên phụ thuộc nhiều vào
thời tiết.
38
CHƢƠNG V: XÂY DỰNG MÔ HÌNH VÀ THỬ TẢI
5.1. Xây dựng mô hình móng kim cƣơng
Tại Việt Nam chưa có một công trình nào ứng dụng móng kim cương vào
xây dựng. Mục đích của việc xây dựng mô hình để cho ta thấy được rõ hơn về loại
móng này. Sau đó ta sẽ tiến hành thử tải để so sánh với lý thuyết tính toán và đưa ra
các kết luận.
Các công tác xây dựng mô hình móng kim cương bao gồm: Làm ván khuôn,
gia công thép, đổ bê tông, tháo ván khuôn và bảo dưỡng bê tông.
5.1.1. Công tác làm ván khuôn
Đối với ván khuôn làm móng kim cương thì vật liệu làm ván khuôn có thể là
gỗ hoặc có thể được làm bằng thép.
Móng kim cương là loại móng lắp ghép nên nó sẽ được thiết kế và sản xuất
hàng loạt tại các nhà máy. Vì thế việc chọn vật liệu làm ván khuôn cho móng kim
cương phải đảm bảo được tính ổn định không bị biến dạng và có thể sử dụng được
nhiều lần.
Ván khuôn dùng để đổ mô hình sử
dụng vật liệu là gỗ ép có độ dày 8mm.
Nó được ghép bởi 4 tấm số 1, 4 tấm số 2,
4 tấm số 3, 4 tấm số 4 và 1 tấm số 5.
Chúng được ghép lại với nhau nhờ các
băng ke, ốc vít và keo gián.
Các tấm ván khuôn phải được gia
công sao cho mặt tiếp xúc giữa ván
khuôn và bê tông phải nhẵn không bị
khuyết tật. Nhằm mục đích sau khi tháo
dỡ ván khuôn thì khối móng có độ nhẵn
cao tạo được vẽ mĩ quan.
Hình 5.1. Mô hình ván khuôn.
39
Hình 5.2. Tấm ván khuôn số 1.
Hình 5.3. Tấm ván khuôn số 2.
Zing MeFacebook Google
Hình 5.4. Tấm ván khuôn số 3.
15cm
4,2cm
4,2cm
8.4cm
14.1
cm
45°
35cm
4.2
15
cm
26.6cm
15cm
14
.1cm
4.2cm8.4cm
35cm
45°
4.2
cm
40
Hình 5.5. Tấm ván khuôn số 4. Hình 5.6. Tấm ván khuôn số 5.
Khoảng vát góc của khối móng kim cương nhằm mục đích:
- Làm giảm ứng suất tập trung.
- Tránh được sứt mẻ cạnh khi vận chuyển.
- Tạo vẻ mĩ quan cho khối móng.
Khoảng vát cạnh góc nên bằng đường kính ống.
5.1.2. Công tác gia công và lắp đặt thép
Thép đặt trong khối móng được gia công theo dạng vòng. Đưa vào và định vị
trước khi lắp ván khuôn đổ bê tông.
Thép đặt trong móng được đặt tại 3 vị trí: Vị trí thứ 1 là được đặt trong phần
bê tông phía trên của móng kim cương, tức là tại vị trí liên kết của các hệ liên kết
với móng kim cương. Vị trí thứ 2 ở vị trí tiếp giáp giữa bê tông và phần phía trên
của ống thép. Vị trí thứ 3 đặt tại phần tiếp giáp của bê tông dưới đáy móng vói cọc
ống thép.
Dưới tác dụng của lực đẩy ngang thì việc bố trí thép vòng xung quanh bát
làm tăng khả năng chịu kéo.
15
cm
15cm
15
cm
5cm
41
Hình 5.7. Gia công bố trí thép.
Móng sử dụng bát 2 phương, thép đặt trong móng là thép ϕ6 hoặc ϕ8 để
thuận tiện cho việc gia công.
5.1.3. Công tác đổ bê tông:
- Tiến hành quét nhớt lên mặt phía trong của ván khuôn để ngăn sự dính
bám của bê tông vào ván khuôn.
- Lắp đặt ống pvc có đường kính bằng đường kính của cọc và được bọc bên
ngoài bằng lớp băng keo và được quét nhớt (ống pvc dùng để tạo lỗ).
- Các thanh thép được đặt vào trong ván khuôn bằng nhiều phương pháp
sao cho đúng vị trí và không bị dịch chuyển khi đổ bê tông.
- Bê tông đổ mô hình sử dụng bê tông mác 300.
5.1.4. Công tác bảo dƣỡng bê tông.
Quá trình bảo dưỡng ẩm tự nhiên được phân thành 2 giai đoạn: Bảo dưỡng
ban đầu và bảo dưỡng tiếp theo. Hai giai đoạn này liên tục kế tiếp nhau không có
bước gián đoạn, kể từ khi hoàn thiện xong bề mặt bê tông cho tới khi đạt được
cường độ bảo dưỡng tới hạn.
42
- Giai đoạn bảo dưỡng ban đầu:
Trong giai đoạn này cần có biện pháp sao cho bê tông không bị bốc hơi nước
dưới tác động của các yếu tố khí hậu địa phương (như nắng, gió, nhiệt độ và độ ẩm
không khí,…). Đồng thời không để lực cơ học tác động lên bề mặt bê tông.
Tiến hành Bảo dưỡng ban đầu như sau: Do bê tông được ván khuôn bao phủ
xung quanh nên cũng ít chịu tác động của yếu tố khí hậu. Ta tiến hành phủ một lớp
nilon hoặc vải ướt lên toàn bộ ván khuôn nhằm tránh sự bốc hơi nước của bê tông,
tránh quá trình mất nước nhanh.
- Giai đoạn bảo dưỡng tiếp theo:
Tiến hành kế tiếp ngay sau giai đoạn bảo dưỡng ban đầu. Đây là giai đoạn
cần tưới nước giữ ẩm liên tục mọi bề mặt hở của bê tông cho tới khi ngừng quá
trình bảo dưỡng.
5.2. Thử tải
5.2.1. Địa điểm, địa chất nơi thử tải
- Địa điểm: Tại công trình xây dựng cơ sở 6 Đại Học Lạc Hồng. (Trước kia có
tên là công trình: Ký túc xá trường đại học lạc Hồng). Đường Huỳnh Văn
Nghệ - P. Bửu Long – TP. Biên Hòa.
- Địa chất: Bản địa chất khu vực khảo sát có độ sâu 20(m), gồm 5 lớp đất. Lớp
đất mà cọc đi qua có chiều dày trung bình 3.2m. Dưới đây là số liệu của lớp
đất cọc đi qua.
Bảng 5.1. Thông số địa chất nơi thử tải.
TT Chỉ tiêu Ký hiệu Đơn vị
tính Kết quả
1
thàn
h
ph
ần h
ạt
P(%
) sỏi sạn Ф(mm)>2 P % 1
cát 2.0 - 1.0 P % 0,7
43
1.0 - 0.5 P % 1,3
0.5 - 0.25 P % 2,2
0.25 - 0.1 P % 3,3
0.1 - 0.05 P % 9,8
Bụi 0.05 - 0.01 P % 12,4
0.01 - 0.005 P % 8
Sét < 0.005 P % 63,5
2 Độ ẩm tự nhiên w % 33,6
3 Khối lượng thể tích tự nhiên γw g/cm3 1,87
4 Khối lượng thể khô γd g/cm3 1,4
5 Tỷ trọng Gs g/cm3 2,69
6 Giới hạn chảy LL % 50,4
7 Giới hạn dẻo PL % 26,6
8 Chỉ số dẻo PI % 23,8
9 Độ sệt LI 0,29
10 Độ bảo hòa Sr % 98
11 Độ lỗ rỗng n % 48
12 Hệ số rỗng ban đầu e0 0,926
13 Góc ma sát trong φ Độ 17001'
14 Lực dính kết c kG/cm2 0,243
15 Hệ số nén lún ứng với áp lực
p = 1 - 2(cm2/KG)
a1-2 cm2/kG 0,022
16 Mooduyn tổng biến dạng E0 kG/cm2 37,5
17 Gía trị xuyên SPT N30 Búa 13-17
18 Sức chịu tải quy ước Ro kG/cm2 1,83
44
5.2.2. Tiến hành thử tải
- Tiến hành thử tải cho khối móng kim cương có kích thước 353535 , với 4
ống thép có chiều dài là 1250 mm, đường kính ngoài 42 mm, đường kính
trong 38 mm.
- Dụng cụ thiết bị và tải trọng dùng để thử tải:
1búa tạ.
1 cọc cừ bê tông cốt thép nặng 420 kG.
2 cọc cừ bê tông cốt thép nặng 1000kG/1 cọc.
1 cần cẩu
1 dây cáp
1 cây thước có chia mm.
1 cái xẻng.
- Tiến hành công tác thử tải.
Bước 1: Xác định vị trí thử tải và tim móng.
Bước 2: Dùng xẻng đào đất tới độ sâu Df (chiều sâu đặt móng), độ sâu đặt
móng Df= 20 (cm).
Bước 3: Đặt khối móng kim cương vào vị trí kiểm tra sao cho khối móng
không bi đặt lệch và nghiêng, lấp đất chặt xung quanh phần móng được
chôn dưới đất.
Bước 4: Đưa ống thép vào các lỗ của móng kim cương. Dùng búa tạ đóng
các cọc xuống tới khi khoảng cách còn lại của ống thép là 5cm thì dừng
lại.
45
Hình 5.8. Đóng cọc vào đất.
Bước 5: Tiến hành lắp hệ thống đo độ lún và tạo mặt phẳng trên móng
kim cương để đặt tải trọng.
Hình 5.9. Lắp đặt hệ thống đo độ lún.
46
Bước 6: Tiến hành chất tải.
Dùng cần cẩu để chất tải lên móng kim cương. Tiến hành chất tải từ từ rồi
quan sát chuyển vị theo phương đứng. Do điều kiện thử tải có hạn nên ta chỉ thử tải
với tải trọng nén đúng tâm. Thực hiện tăng tải lên dần.
Gồm 4 lần tăng tải trọng:
Lần 1: Đặt tải trọng nặng 420 kG.
Lần 2: Đặt tải trọng nặng 1000 kG.
Lần 3: Đặt tải trọng nặng 1420 kG.
Lần 4: Đặt tải trọng nặng 2420 kG.
Hình 5.10. Đặt tải lần một lên móng kim cương.
Công việc đặt tải trọng phải được thực hiện an toàn. Đặt tải phải đúng trọng
tâm, chính xác, đảm bảo an toàn khi thử tải. Công việc quan sát và ghi nhật ký phải
được kiểm tra liên tục trong suốt quá trình thử tải.
47
Hình 5.11. Đặt tải lần hai lên móng kim cương.
Bảng 5.2. Gía trị độ lún quan sát thử tải.
độ lún quan sát thử tải
stt Gia tải
(kg)
Thời gian
quan sát
(phút)
Độ lún
(m)
1 420 10 0,002
2 1000 15 0,01
3 1420 15 0,005
4 2400 15 0,02
Σ lún = 0,037
5.3. Kết quả tính toán cho mô hình thử tải trên cơ sở lý thuyết
- Lực dọc: Ntt = 5.0(kN).
- Lực ngang: Hx = 0 (kN), Hy = 0 (kN).
- Moment: My = 0 (kN), Mx = 0 (kN).
48
Lớp đất thứ nhất có chiều dày 3.2m, có lực dính c = 24.3 (kN/m2), góc nội
ma sát φ = 17001’, trọng lượng riêng tự nhiên γ = 18.7 (kN/m
3), trọng lượng riêng
khô γ = 14 (kN/m3), sử dụng bê tông mác 300, mực nước ngầm ở độ sâu 6m.
5.3.1. Sức chịu tải do chỉ tiêu cƣờng độ của đất nền
Sức chịu tải do ma sát xung quanh thân cọc
isiS lfuQ
u: Là chu vi tiết diện ngang cọc.
)(132.0)2042.0(14.322 2mRu
il : Là chiều dài đoạn cọc cắm trong lớp đất thứ i.
sif : Là ma sát đơn vị trung bình giữa đất và cọc trong lớp đất thứ i.
Cọc thép rỗng: Được làm bằng thép không gỉ.
Có đường kính ngoài là: mD 042.0
Có đường kính trong là: md 038.0
Chiều sâu chôn móng: mD f 2.0
Chiều dày của lớp đất chứa cọc:
)(69.040cos9.0cos 0 mlh
Diện tích xung quanh của cọc.
)(12.09.0132.0 2
1 mluAs
Lực ma sát đơn vị trung bình giữa đất và cọc.
)/(69.1923.1875.1248.6)sin1( 2,,
1 mkNtgctgOCRf aiaivis
Với: )/(48.632.8)75.12sin1()sin1( 2,,,
0
, mkNk vivih
σ’vi: Là ứng suất có hiệu theo phương đứng do trọng lượng bản thân của đất đặt
tại trung điểm của lớp đất đang tính ƒsi .
)/(32.82
89.07.18
2
2,
1 mkNh
v
49
- Cọc thép:
)17.2028.16(3.24)83.067.0()83.067.0(
)12.1439.11(01.17)83.067.0()83.067.0(
iai
iai
cc
)(36.269.1912.0 kNfAQ sisis
Sức chịu tải do mũi cọc
ppp qAQ
Diện tích tiết diện ngang cọc: Ap( xem cọc thép là cọc đặc ).
)(10385.14
042.014.3
4
2322
mD
Ap
Cường độ đất nền tại mũi cọc(Sức chịu tải đơn vị): qp
- Theo TCXD 205:1998.
NdNNcq qvpCp ,
Với:
- d là chiều sâu chôn móng: md 2.0
- Nc , Nq , Nγ là các hệ số phụ thuộc vào góc nội ma sát φ.
Nc =14.56, Nq =5.45, Nγ =3.50
- σ'vp là ứng suất có hiệu theo phương đứng tại mũi cọc.
Vậy sức chịu tải do mũi cọc tính theo TCXD 205:1998.
Sức chịu tải cực hạn
)(87.251.036.2 kNQQQ psu
Sức chịu tải cho phép
)(91.15.1
87.2kN
F
Q
F
Q
F
sp
p
ss
s
s
ua
SF : Hệ số an toàn tổng ( SF =2-:-3).
)/(64.1689.07.18)( 2, mkNziivp
)(51.0)5.32.07.1845.564.1656.1423.18(10385.1
)(4
3
,2
kN
NdNNcD
Q qvpCp
50
SSF : Hệ số an toàn phần chịu tải do ma sát( SSF =1.5-:-2).
SPF : Hệ số an toàn do mũi cọc( SPF =2-:-3).
5.3.2. Sức chịu tải của cọc theo vật liêu
)( SSvl RAP
Cường độ của cọc thép:
)(280 MPaRR scs
Diện tích tiết diện ngang cọc:
)(1051.24
038.014.3
4
042.014.3
44
242222
mdD
As
Sức chịu tải của cọc theo vật liệu:
)(95.631051.21028091.0
)44
()(
43
22
kN
dDRRAP sSSvl
Với:
- ϕ là hệ số xét đến ảnh hưởng của uốn dọc.
91.00016.00000288.0028.1 2
86.42042.0
8.1
r
L
d
L oo
- Lo là chiều dài tính toán của cọc.
8.19.02 lLO
- υ là hệ số độ mảnh: υ =2
5.3.3. Nội lực tác dụng lên đầu cọc
- Xem như lực tác dụng chia đều cho các cọc theo phương thẳng đứng.
p
tt
đ
in
NP
- Tổng hợp lực dọc quy về bệ móng.
)(766.5766.00.5 kNGNN bt
tttt
đ
51
- Trọng lượng khối bê tông.
)(766.02525.035.0 2 kNhBBG btbt
- Lực tác dụng thẳng đứng lên.
)(44.14
766.54321 kNPPPP
- Cọc đóng xiên nên lực dọc trục như sau:
)(88.140cos
44.1
cos
1,
4
,
3
,
2
,
1 kNp
PPPP
Sử dụng plaxit 2d để tính lún cho khối móng thử tải. Do điều kiện không cho
phép nên ta chỉ tiến hành thử tải với tải trọng nén đúng tâm.
Nhập số liệu đầu vào: Số liệu địa chất được lấy trong hồ sơ địa chất nơi thử
tải. Đối với tải tập trung ta mô phỏng cho 2 cọc với lực nén p/2 và được phân tích
thành tải phân bố đều có giá trị bằng 12.5 kN/m.
Bảng 5.3. Gía trị thông số đầu vào.
Thông số Đơn vị Lớp 1
ɣsat (kN/m3) 18.9
ɣunsat (kN/m3) 18.7
c (kN/m2) 24.3
φ độ 17001’
υ 0.35
Eoed (kN/m2) 3750
H (m) 3.20
Rinter 1
ψ 0
52
Hình 5.12. Biểu đồ vùng biến dạng dẻo.
Hình 5.13. Biểu đồ lực dọc.
53
Bảng 5.4. Gía trị nội lực trong cọc.
Plate Element Node X Y N Q M
[m] [m] [kN/m] [kN/m] [kNm/m]
1
1
cọc
xiên
590 10,00 5,50 -0,242 7,4843E-05 -4,3108E-06
589 10,13 5,31 -0,152 -6,1477E-06 5,307E-07
588 10,25 5,13 -0,089 -4,2064E-06 4,1957E-08
587 10,38 4,94 -0,055 1,122E-05 -3,5314E-07
655 10,50 4,75 -0,051 -2,9317E-05 0
Hình 5.14. Biểu đồ độ lún.
54
Bảng 5.5. Gía trị độ lún.
X Y U_y
[m] [m] [m]
9,87 5,50 -0,0038333
9,87 5,37 -0,0034915
9,87 5,37 -0,0034915
9,87 5,06 -0,002718
9,87 4,75 -0,0022217
9,87 4,75 -0,0022217
9,87 4,35 -0,001798
9,87 4,35 -0,001798
9,87 3,85 -0,0014168
9,87 3,34 -0,0011281
9,87 3,34 -0,0011281
9,87 3,03 -0,0009803
9,87 3,03 -0,0009803
9,87 2,64 -0,0008151
9,87 2,25 -0,0006677
9,87 2,25 -0,0006677
9,87 2,17 -0,000638
9,87 2,17 -0,000638
9,87 1,75 -0,0004829
Nhận xét:
Dựa trên kết quả thử tải thực thế và kết quả tính toán trên cở sở lý thuyết ta
thấy khả năng chịu lực của móng kim cương qua thử tải thực tế lớn hơn từ 3 đến 4
lần so với kết quả tính toán trên cơ sở lý thuyết. Vì thế ta cần phải dựa vào thực
nghiệm và quá trình khai thác để đưa ra một hệ số điều chỉnh tải trọng nhằm giảm
đường kính và chiều sâu cọc, giảm được chi phí xây dựng của công trình.
55
CHƢƠNG VI: ĐÁNH GIÁ KHẢ THI
6.1. Đánh giá kết quả nghiên cứu
- Thực tế nghiên cứu đề tài : “Nghiên cứu và ứng dụng móng kim cương vào
các công trình chịu tải trọng nhỏ”. Chúng tôi nhận thấy việc thiết kế và thi
công mang tính khả thi cao, dễ chế tạo, thi công đơn giản, tiết kiệm vật liệu,
thời gian thi công nhanh, có thể thu hồi đối với các công trình tạm, mang tính
thẩm mỹ và thân thiện với môi trường.
- Điểm hạn chế của vấn đề này là do kinh phí và thời gian có hạn nên chưa
được kiểm chứng nhiều trong thực tế và trong quá trình khai thác và vận
hành công trình.
- Nghiên cứu đề tài : “Nghiên cứu và ứng dụng móng kim cương vào các công
trình chịu tải trọng nhỏ”. Mô phỏng hình dáng và sự so sánh thực tế bằng
thực nghiệm để cho thấy được những ưu điểm của móng kim cương với các
công trình móng khác. Đây là một đề tài nghiên cứu mang tính khả thi và
phạm vi áp dụng trong thực tế thi công cao.
6.2. Kiến nghị
- Sử dụng cho các công trình chịu tải trọng nhỏ: Công trình nhà làm bằng gỗ,
công trình cầu bộ hành trong các khu du lịch sinh thái với kết cấu bên trên sử
dụng vật liệu gỗ hoặc thép,…, công trình nhà tạm, nhà xưởng.
- Giới hạn tải trọng của công trình tùy thuộc vào kích thước của ống thép và
hồ sơ địa chất của đất nền.
- Cần nghiên cứu thêm về khối móng quy ước và tính bền cho khối bê tông để
đảm bảo tuyệt đối an toàn cho công trình.
- Cần dựa vào thực nghiệm và quá trình sử dụng thực tế để đưa ra hệ số điều
chỉnh tải trọng.
56
Tài Liệu Tham Khảo
Châu Ngọc Ẩn (2010), Nền móng, Nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí
Minh.
Châu Ngọc Ẩn (2009), Nền móng công trình, Nhà xuất bản Xây Dựng.
Lê Mục Đích (2011), Sổ tay công trình sư, Nhà xuất bản Xây Dựng.
Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng (9/2006), Nền và Móng, Nhà xuất bản Đại Học
Quốc Gia Đà Nẵng.
TCXDVN 205:1998 (2002), Móng Cọc – Tiêu Chuẩn Thiết Kế, Nhà xuất bản xây
dựng, Hà Nội.
Tiêu chuẩn 22TCN 272 – 05, Một số vấn đề trong tính toán sức chịu tải cọc, Nhà
xuất bản Giao thông vận tải, Hà Nội.
Vương Hách (2011), Sổ tay sử lý sự cố công trình, Nhà xuất bản Xây Dựng.
http://www.xaydungvietnam.vn/ttsp/Thep-ong-tron/21/4704.ibuild.
www.pinfoundations.com.
www.diendan.xaydungkientruc.vn/.../8491-tcxdvn.
PHỤ LỤC
Bảng giá vật liệu thép, xi măng
STT TÊN HÀNG ĐVT THÉP MIỀN NAM THÉP
POMINA
1 Sắt phi 6 Kg 16.260 16.260
2 Sắt phi 8 ” 16.210 16.210
3 Sắt phi 10 (cuộn) ” 16.520 16.520
4 Sắt phi 10 vằn Cây 103.400 111.000
5 Sắt phi 12 vằn ” 159.900 159.900
6 Sắt phi 14 vằn ” 219.200 217.900
7 Sắt phi 16 vằn ” 286.500 284.600
8 Sắt phi 18 vằn ” 363.700 362.800
9 Sắt phi 20 vằn ” 448.900 448.000
10 Sắt phi 22 vằn ” 543.000 542.000
11 Sắt phi 25 vằn ” 702.800 702.700
12 Sắt phi 5 hấp Kg 14.870
13 Kẽm buộc “ 17.060
14 Kẽm gai “ 18.310
15 Lưới “ 18.410
STT XI MĂNG, CÁT, ĐÁ ĐƠN GIÁ GHI CHÚ
1 Xi măng Holcim Bao 84.500 Nhận tại cửa
hàng
2 Xi măng Tây Đô P40 ” 77.500 "
3 Xi măng Tây Đô P30 ” 71.700 "
4 Đá 1 x 2 " 385.000 "
5 Đá 4 x 6 ” 357.000 "
6 Đá 0 x 4 ” 317.000 "
7 Cát nền ” 56.000 "
8 Cát hạt trung ” 75.000 "
Bảng giá ống thép mạ kẽm chất lƣợng cao
Bảng tra các hệ số A, B, D
φ (độ) A B D
0 0 1 3.1416
2 0.029 1.1159 3.3196
4 0.0614 1.2454 3.51
6 0.0976 1.3903 3.7139
8 0.1382 1.5527 3.9326
10 0.1837 1.7349 4.1677
12 0.2349 1.9397 4.4208
14 0.2926 2.1703 4.694
16 0.3577 2.4307 4.9894
18 0.4313 2.7252 5.3095
20 0.5148 3.0591 5.6572
22 0.6097 3.4386 6.0358
24 0.7178 3.8713 6.4491
26 0.8415 4.3661 6.9016
28 0.9834 4.9338 7.3983
30 1.1468 5.5872 7.9453
32 1.3356 6.3424 8.5497
34 1.5547 7.2188 9.2198
36 1.8101 8.2403 9.9654
38 2.1092 9.4367 10.799
40 2.4614 10.846 11.733
42 2.8785 12.514 12.787
Bảng tra các hệ số N , Nq, Nc theo ma sát trong φ
φ Nq Nc Nɣ φ Nq Nc Nɣ
0 1 5.7 0 26 14.21 27.085
1 1.105 5.997 27 15.896 29.236
2 1.22 6.3 28 17.808 31.612
3 1.347 6.624 29 19.981 34.242
4 1.487 6.968 30 22.456 37.162 19.7
5 1.642 7.337 0.5 31 25.282 40.411
6 1.812 7.73 32 28.117 44.036
7 2.001 8.151 33 32.23 48.09
8 2.209 8.602 34 36.504 52.637
9 2.439 9.086 35 44.44 57.754 42.4
10 2.694 9.605 1.2 36 47.156 63.528
11 2.975 10.163 37 53.799 70.067
12 3.288 10.763 38 61.576 77.495
13 3.634 11.41 39 70.614 85.996
14 4.079 12.108 40 81.271 95.663 100.4
15 4.446 12.861 2.5 41 93.846 106.807
16 4.922 13.676 42 108.75 119.669
17 5.451 14.589 43 126.498 134.58
18 6.042 15.517 44 147.736 151.95
19 6.701 16.558 45 173.25 172.285 297.5
20 7.439 17.69 5 46 204.191 196.219
21 8.264 18.925 47 241.88 224.549
22 9.19 20.272 48 287.85 258.285 780.1
23 10.231 21.746 49 344.636 298.718
24 11.401 23.361 50 415.146 347.509 1153.2
25 12.72 25.175 9.7
Bảng tra hệ số k
z/b
l/b
1 1,5 2 3 6 10 20 bài toán phẳng
0,25 0,808 0,904 0,908 0,912 0,924 0,940 0,960 0,960
0,5 0,696 0,716 0,734 0,762 0,789 0,792 0,820 0,820
1 0,386 0,428 0,470 0,500 0,518 0,522 0,549 0,550
1,5 0,194 0,257 0,288 0,348 0,360 0,373 0,397 0,400
2 0,114 0,157 0,188 0,240 0,268 0,279 0,308 0,310
3 0,058 0,076 0,108 0,147 0,180 0,188 0,209 0,210
5 0,008 0,025 0,040 0,076 0,096 0,108 0,129 0,130
Bảng thông số địa chất nơi thử tải.
TT Chỉ tiêu Ký hiệu Đơn vị
tính Kết quả
1
thàn
h p
hần
hạt
P(%
)
sỏi sạn Ф(mm)>2 P % 1
cát
2.0 - 1.0 P % 0,7
1.0 - 0.5 P % 1,3
0.5 - 0.25 P % 2,2
0.25 - 0.1 P % 3,3
0.1 - 0.05 P % 9,8
Bụi 0.05 - 0.01 P % 12,4
0.01 - 0.005 P % 8
Sét < 0.005 P % 63,5
2 Độ ẩm tự nhiên w % 33,6
3 Khối lượng thể tích tự nhiên γw g/cm3 1,87
4 Khối lượng thể khô γd g/cm3 1,4
5 Tỷ trọng Gs g/cm3 2,69
6 Giới hạn chảy LL % 50,4
7 Giới hạn dẻo PL % 26,6
8 Chỉ số dẻo PI % 23,8
9 Độ sệt LI 0,29
10 Độ bảo hòa Sr % 98
11 Độ lỗ rỗng n % 48
12 Hệ số rỗng ban đầu e0 0,926
13 Góc ma sát trong φ Độ 17001'
14 Lực dính kết c KG/cm2 0,243
15 Hệ số nén lún ứng với áp lực
p = 1 - 2(cm2/KG)
a1-2 cm2/KG 0,022
16 Mooduyn tổng biến dạng E0 KG/cm2 37,5
17 Gía trị xuyên SPT N30 Búa 13-17
18 Sức chịu tải quy ước Ro KG/cm2 1,83
