ne mong

Bộ môn Địa Kỹ Thuật TKMH Nền và móng---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

PHẦN I

BÁO CÁO KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

I .Đặc điểm địa chất khu vực xây dựng Lớp I: Sét có màu xám vàng, nâu đo

Trạng thái nưa cưngBề dày: 2.5 mCao độ măt lớp : 0,0mCao độ đáy lớp: -2.50mĐộ âm W: 21.5%Độ bao hoa Sr: 93.2%Độ sêt IL: 0.14

Lớp II: Sét pha có màu xámTrạng thái deo mềmBề dày: 16.8Cao độ măt lớp :-2.5mCao độ đáy lớp: -19.3mĐộ âm: 28.9%Độ bao hoa: 98.9%Độ sêt IL: 0.56

Lớp III: Sét pha có màu xám vàng, nâu đo.Trạng thái cưngBề dày: 14.7mCao độ măt lớp: -19.3mCao độ đáy lớp: -34Độ âm: 15.8%Độ bao hoa: 100%Độ sêt IL: <0

II. Nhận xét, kiến nghị:Theo tài liêu khao sát địa chât công trinh,phạm vi nghiên cưu và quy mô công trinh dư kiên xây dưng, ta có một sô nhận xét và kiên nghị sau: Nhận xét:

Vũ Đưc Mẫn Lớp : Địa Kỹ Thuật CTGT K48

1


- Điều kiên địa chât công trinh trong phạm vi khao sát nhin chung là khá phưc tạp

- Lớp I có N=26 nhưng bề dày nho(2.5m), lớp II đât ơ trạng thái deo mềm

- Lớp III là đât tôt có trị SPT và sưc chịu tai cao Kiên nghị:

- Với các đăc điêm địa chât ơ đây nên sư dung giai pháp băng móng coc ma sát băng BTCT cho công trinh câu và lây lớp đât sô III làm tâng tưa coc

- Nên đê coc ngập sâu vào lớp đât sô III đê tận dung kha năng chịu ma sát cua coc


2


PHẦN IITHIẾT KẾ KỸ THUẬT

Bố trí chung công trình


3



4


I . Lựa chọn kích thước công trình va bố trí cọc trong mong1.1. Lựa chọn kích thước va cao đô bê mong, mui cọc

Cao ®é ®Ønh trô (C§§T)

VÞ trÝ x©y dùng trô cÇu ë xa bê vµ ph¶i ®¶m b¶o th«ng thuyÒn vµ sù thay ®æi mùc níc gi÷a MNCN vµ MNTN lµ t¬ng ®èi cao. XÐt c¶ ®iÒu kiÖn mü quan trªn s«ng, ta chän c¸c gi¸ trÞ cao ®é nh sau:

Cao ®é ®Ønh trô chän nh sau:

Trong ®ã:

MNCN: Mùc níc cao nhÊt, MNCN = 9.6m

MNTT : Mùc níc th«ng thuyÒn, MNTT = 4.7m

: ChiÒu cao th«ng thuyÒn, = 6.0m.

Ta cã: max(9.6+1 ; 6.0+4.7) - 0.3 = max(10.6 ; 10.7) - 0.3 = 10.4m

=> Cao ®é ®Ønh trô: C§§T = +10.4m.

Cao ®é ®Ønh bÖ (C§§B)

Cao ®é ®Ønh bÖ MNTN - 0.5m = 3.5 - 0.5 = 3.0m

=> Chän cao ®é ®Ønh bÖ: C§§B = +2.00m

Cao ®é ®¸y bÖ (C§§AB)

Cao ®é ®¸y bÖ = C§§B - Hb

Hb : ChiÒu dµy bÖ mãng (Hb = ). Chän Hb = 2 m

=> Cao ®é ®¸y bÖ: C§§AB = 2.00 - 2.00 = 0.00 m

VËy chän c¸c th«ng sè thiÕt kÕ nh sau:


5


b=?450

Htt

r = ?

80

60

Hb

= ?

800

MNTT

Cao ®é ®Ønh trô

Htt

Htt

r = ?

150 25

a = ?

Hb

= ?

a = ? MNTN b=?

170

60

80

120 2525

Cao ®é ®Ønh trô : C§§T =

+ 10.4 m

Cao ®é ®Ønh bÖ : C§-§B

=+ 2.0m

Cao ®é ®¸y bÖ lµ: C§§AB =

0.0m

BÒ dÇy bÖ mãng : Hb =

2 m

1.2. Chän kÝch thíc cäc vµ cao ®é mòi cäc

Theo tÝnh chÊt cña c«ng tr×nh lµ cÇu cã t¶i träng truyÒn

xuèng mãng lµ lín, ®Þa chÊt cã líp ®Êt chÞu lùc n»m c¸ch mÆt ®Êt

19.30m vµ kh«ng ph¶i lµ tÇng ®¸ gèc, nªn chän gi¶i ph¸p mãng lµ

mãng cäc ma s¸t BTCT.

Chän cäc bª t«ng cèt thÐp ®óc s½n, cäc cã kÝch thíc lµ

0.45x0.45m; ®îc ®ãng vµo líp sè III líp se t pha trang thai cưng

Cao ®é mòi cäc lµ -29.0m. Nh vËy cäc ®îc ®ãng vµo trong líp

®Êt sè III chiÒu dµy lµ 9.7

ChiÒu dµi cña cäc (Lc) ®îc x¸c ®Þnh nh sau:

Lc = C§§B - Hb - C§MC


6


Lc = 2.0 - 2 - (- 29.0) = 29.0 m.

Trong ®ã:

C§§B = 2.0 m : Cao ®é ®Ønh bÖ.

Hb = 2 m : ChiÒu dµy bÖ mãng

C§MC = -29.0m : Cao ®é mòi cäc.

KiÓm tra:

=> Tho¶ m·n yªu cÇu vÒ ®é m¶nh. Tæng chiÒu dµi ®óc cäc sÏ lµ: L = Lc + 1m = 29.00 + 1m =

30.00m. Cäc ®îc tæ hîp tõ 3 ®èt cäc víi tæng chiÒu dµi ®óc cäc lµ: 30 = 10m+10m + 10m. Nh vËy hai ®èt th©n cäc cã chiÒu dµi lµ 10m vµ ®èt mòi cã chiÒu dµi 10m.C¸c ®èt cäc sÏ ®îc nèi víi nhau b»ng hµn trong qu¸ tr×nh thi c«ng ®ãng cäc.

II . Lập số liêu các tổ hợp tải trọng thiết kế

2.1. Träng lîng b¶n th©n trô

2.1.1. TÝnh chiÒu cao th©n trô

ChiÒu cao th©n trô Htr:

Htr = C§§T - C§§B - CDMT

Htr = 10.4 - 2.0 - 1.4 =7.0 m.

Trong ®ã:

Cao ®é ®Ønh trô : C§§T = + 10.4m

Cao ®é ®Ønh bÖ : C§§B = + 2.0m

ChiÒu dµy mò trô : CDMT =

0.8+0.6 = 1.4m

2.1.2. ThÓ tÝch toµn phÇn (kh«ng kÓ bÖ cäc)


7


MNTN

MNCN

Cao ®é ®Ønh trô

Htt

V1

V2

V3V3

V2

V1

Cao ®é ® y dÇm

MNTT

30

ThÓ tÝch trô toµn phÇn Vtr :

Vtr = V1 + V2 + V3 =

= 10.88 + 6.63 + 35.64 = 53.15 m3.

2.1.2. ThÓ tÝch phÇn trô ngËp níc (kh«ng kÓ bÖ cäc)

ThÓ tÝch trô ngËp níc Vtn:

Vtn = Str x (MNTN - C§§B)

=

Trong®ã:

MNTN = 3.5 m : Mùc níc thÊp nhÊt

C§§B = 2.0 m : Cao ®é ®Ønh bÖ

Str : DiÖn tÝch mÆt c¾t ngang th©n trô (m2)

2.2. LËp c¸c tæ hîp t¶i träng thiÕt kÕ víi MNTN

C¸c tæ hîp t¶i träng ®Ò bµi ra nh sau:

T¶i träng §¬n vÞ TTGHSD

- TÜnh t¶i th¼ng ®øng kN 4500

- Ho¹t t¶i th¼ng ®øng kN 2800


8


- Ho¹t t¶i n»m ngang kN 110

- Ho¹t t¶i m«men KN.m 500

HÖ sè t¶i träng: Ho¹t t¶i : n = 1.75

TÜnh t¶i : n = 1.25

bt = 24,50 kN/m3 : Träng lîng riªng cña bª t«ng

n = 9,81 kN/m3 : Träng lîng riªng cña níc

2.2.1. Tæ hîp t¶i träng theo ph¬ng däc cÇu ë TTGHSD

T¶i träng th¼ng ®øng tiªu chuÈn däc cÇu:

= 2800 + (4500 + 24.50x53.15) - 9.81x7.64 =

8527.23 kN

T¶i träng ngang tiªu chuÈn däc cÇu:

= Ho = 110 kN

M«men tiªu chuÈn däc cÇu:

= 1424 kN.m

2.2.2. Tæ hîp t¶i träng theo ph¬ng däc cÇu ë TTGHC§

T¶i träng th¼ng ®øng tÝnh to¸n däc cÇu

= 1.75x2800 + 1.25x(4500 + 24.50x53.15) - 9.81x7.07

= 12083.36 kN

T¶i träng ngang tÝnh to¸n däc cÇu:


9


= 1.75x = 1.75x110 =192.5 kN.

M«men tÝnh to¸n däc cÇu:

= 2492 kN.m

Tæ hîp t¶i träng thiÕt kÕ t¹I đØnh bÖ

T¶i träng §¬n vÞ TTGHSD TTGHC§

T¶i träng th¼ng

®øngkN 8527.23

12083.3

6

T¶i träng ngang kN 110 192.5

M«men kN.m 1424 2492

III. X¸c ®Þnh søc chÞu t¶i däc trôc cña cäc

3.1. Søc kh¸ng nÐn däc trôc theo vËt liÖu PR

Chän vËt liÖu:

+ Cäc bª t«ng cèt thÐp, tiÕt diÖn cña cäc h×nh vu«ng: 0.45m

x0.45m

+ Bª t«ng cã = 28MPa

+ ThÐp ASTM A615, cã = 420 MPa

Bè trÝ cèt thÐp trong cäc :

+ Cèt chñ : Chän 8#22, bè trÝ xuyªn suèt chiÒu dµi cäc.

+ Cèt ®ai : Chän thÐp 8


10


50

450

2x17

5=35

050

2x175=350450

50

50

MÆt c¾t ngang cäc BTCT

Søc kh¸ng nÐn däc trôc theo vËt liÖu: PR

Dïng cèt ®ai thêng, ta cã: PR =xPn=x0.8x{0.85x x(Ag - Ast) +

fyxAst}

Trong ®ã:

: HÖ sè søc kh¸ng cña bª t«ng, = 0.75

: Cêng ®é nÐn quy ®Þnh cña bª t«ng ë tuæi 28 ngµy

(MPa)

: Giíi h¹n ch¶y tèi thiÓu quy ®Þnh cña thanh cèt thÐp

(MPa).

Ag : DiÖn tÝch mÆt c¾t nguyªn cña cäc, Ag = 450x450 =

202500mm2

Ast: DiÖn tÝch cèt thÐp, Ast = 8x387=3096mm2

VËy: PR = 0.75x0.8x{0.85x28x(202500- 3096) + 420x3096}


11


= 3627681.12 N 3627,681 KN.

3.2. Søc kh¸ng nÐn däc trôc theo ®Êt nÒn QR

Søc kh¸ng nÐn däc trôc theo ®Êt nÒn: QR =

Víi: ;

Trong ®ã: Qp : Søc kh¸ng mòi cäc (MPa)

qp : Søc kh¸ng ®¬n vÞ mòi cäc (MPa)

Qs : Søc kh¸ng th©n cäc (MPa)

qs : Søc kh¸ng ®¬n vÞ th©n cäc (MPa)

Ap : DiÖn tÝch mòi cäc (mm2)

As : DiÖn tÝch bÒ mÆt th©n cäc (mm2)

: HÖ sè søc kh¸ng ®èi víi søc kh¸ng mòi cäc

: HÖ sè søc kh¸ng ®èi víi søc kh¸ng th©n cäc

trong ®Êt sÐt víi ta cã:

trong ®Êt se t víi ta cã:

Sau khi ®ãng cäc xong th× ®o sãng øng suÊt cho 2% ®Õn 5% sè

cäc vµ dïng t¶i träng tÜnh ®Ó kiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu t¶i

3.2.1. Søc kh¸ng th©n cäc Qs

Do th©n cäc ngµm trong 3 líp ®Êt, đều là lớp sét nên ta tinh Qs

theo phương phap α

Theo ph¬ng ph¸p , søc kh¸ng ®¬n vÞ th©n cäc qs nh sau:

Trong ®ã:


12


Su: Cêng ®é kh¸ng c¾t kh«ng tho¸t níc trung b×nh (Mpa), Su =

Cuu

: HÖ sè kÕt dÝnh phô thuéc vµo Su vµ tû sè vµ hÖ sè dÝnh

®îc tra b¶ng theo tiªu chuÈn thiÕt kÕ cÇu 22TCN 272-05.

Líp 1:

Ta cã :Su=48.9KN/m =48.9KPa=0.0489Mpa.

hx : ChiÒu s©u xãi, hx = 1.6m.

Tra s¬ ®å 3 ta cã:

=> Db <10D. Do ®ã: =0.96

Líp 2:

Ta cã: Su = 21.3KN/m = 21.3Kpa = 0.0213Mpa.


=> Db >20D. Do ®ã: =1

Líp 3:

Ta cã: Su = 49.7KN/m = 49.7Kpa = 0.0497Mpa.


=> Db <20D. Do ®ã: = 0.76

Tªn líp §é

s©u

líp

®Êt

(m)

ChiÒ

u

dµy

líp

®Êt

Chu

vi

cäc

(m)

Cêng ®é

kh¸ng

c¾t

Su

(MPa)

HÖ sè

kÕt

dÝnh

qS

(MPa)

Qs

(KN)


13


(m)

Líp 1 2.50 0.90 1.80 0,0489 0.96 0,047 76.14

Líp 219.3

0

16.8

01.80 0,0213 1 0,0213

644.112

Líp 3 28.0 9.70 1.80 0,0497 0.76 0.0378659.98

9

Søc kh¸ng th©n cäc nh sau: Qs = 76.14 + 644.112 + 659.989

=1380.241 KN

3.2.2. Søc kh¸ng mòi cäc Qp

Søc kh¸ng ®¬n vÞ mòi cäc trong ®Êt sÐt b·o hßa qp x¸c ®Þnh

nh sau: qp = 9.Su

Trong ®ã:Su:Cêng ®é kh¸ng c¾t kh«ng tho¸t níc trung b×nh

(Mpa),Su=Cuu

Mòi cäc ®Æt t¹i líp 3 cã: Su = 49.7KN/m = 0.0497 Mpa

=> Qp = Apqp = 0.452x9x0.0497x103 = 90.578 KN

VËy Søc kh¸ng nÐn däc trôc theo ®Êt nÒn:

QR = = 0.7(1380.241 + 90.578) = 1029.57 KN

3.3. Søc kh¸ng däc trôc cña cäc ®¬n :

=min(3627.681; 1029.57) = 1029.57KN.

IV. X¸c ®Þnh sè lîng cäc vµ bè trÝ cäc

4.1. Sè lîng cäc ®îc x¸c ®Þnh nh sau:

Trong ®ã: N: T¶i träng th¼ng ®øng ë TTGHC§ (KN).


14


Ptt: Søc kh¸ng däc trôc cña cäc ®¬n (KN).

Thay sè: . Chän n = 21 co c.

4.2. Bè trÝ cäc trong mãng

4.2.1. Bè trÝ cäc trªn mÆt b»ng

Tiªu chuÈn 22TCN 272 - 05 quy ®Þnh:

Kho¶ng çch tõ mÆt bªn cña bÊt k× cäc nµo tíi mÐp gÇn nhÊt cña mãng ph¶i lín h¬n 225mm.

Kho¶ng çch tim ®Õn tim çc cäc kh«ng ®îc nha h¬n 750mm hoÆc 2.5 lÇn ®êng kÝnh hay bÒ réng cäc, chän gi¸ trÞ nµo lín h¬n.

Víi n = 21 cäc ®îc bè trÝ theo d¹ng líi « vu«ng trªn mÆt b»ng vµ ®îc bè trÝ th¼ng ®øng trªn mÆt ®øng, víi çc th«ng sè :

+ Sè hµng cäc theo ph¬ng däc cÇu lµ 3. Kho¶ng çch tim çc hµng cäc theo ph¬ng däc cÇu lµ 1200 mm.

+ Sè hµng cäc theo ph¬ng ngang cÇu lµ 7 . Kho¶ng çch tim çc hµng cäc theo ph¬ng ngang cÇu lµ 1200 mm.

+ Kho¶ng çch tõ tim cäc ngoµi cïng ®Õn mÐp bÖ theo c¶ hai

ph¬ng däc cÇu vµ ngang cÇu lµ 500 mm.


15


1P

P8

P15

P2

P9

P16

P3

P10

P17

P4

P11

P18

P5

P12

P19

P6

P13

P20

P7

P14

P21

5050

50 50

820

340

2x12

0

6x120

4.2.2. TÝnh thÓ tÝch bÖ.

Víi 21 cäc bè trÝ nh h×nh vÏ, ta cã c¸c kÝch bÖ lµ:

3400mmx8200mm.

Trong ®ã : a = 1100mm.

b = 1850mm.

ThÓ tÝch bÖ lµ: Vb = 8200x3400x2000 = 55.76x109mm3 = 55.76m3.

4.3. Tæ hîp t¶i träng t¸c dông lªn ®¸y bÖ

4.3.1. Tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông

T¶i träng th¼ng ®øng:

= 8527.23+ (24.5 - 9.81)x55.76 = 9346.344 KN.


16


T¶i träng ngang:

110.00 KN.

M«men

= 1424 + 110x2 = 1644 KN.m

4.3.2. Tr¹ng th¸i giíi h¹n cêng ®é

T¶i träng th¼ng ®øng:

= 12083.36 + (1.25x24.5 - 9.81)x55.76= 13244 KN

T¶i träng ngang:

192.5KN.

M«men

= 2492 + 192.5x2 = 2684.25 KN.m

Tæ hîp t¶i träng t¸c dông lªn ®¸y bÖ

T¶i träng §¬n vÞ TTGHSD TTGHC§

T¶i träng th¼ng ®øng

kN8346.344

13244

T¶i träng ngang kN 110 192.5

M«men kN.m 1644 2684.25


17


V. kiÓm to¸n theo tr¹ng th¸i giíi h¹n cêng ®é i

5.1. KiÓm to¸n søc kh¸ng däc trôc cña cäc ®¬n

5.1.1. TÝnh néi lùc t¸c dông ®Çu cäc

Cách 1: Tính theo móng cọc bệ cao

Lập bang Excel đê tính nội lưc tác dung lên đâu coc, chú ý ơ đây tai trong doc câu, kêt

qua như sau: Bảng tính nội lực dọc trục lên cọc

Cäc Xn sinncos

nLNn Fn v u w Nn

1 1.20 0.00 1.00 29.00 0.20 0.03 0.01 0.01 785.18

2 1.20 0.00 1.00 29.00 0.20 0.03 0.01 0.01 785.18

3 1.20 0.00 1.00 29.00 0.20 0.03 0.01 0.01 785.18

4 1.20 0.00 1.00 29.00 0.20 0.03 0.01 0.01 785.18

5 1.20 0.00 1.00 29.00 0.20 0.03 0.01 0.01 785.18

6 1.20 0.00 1.00 29.00 0.20 0.03 0.01 0.01 785.18


18


7 1.20 0.00 1.00 29.00 0.20 0.03 0.01 0.01 785.18

8 0.00 0.00 1.00 29.00 0.20 0.03 0.01 0.01 630.40

9 0.00 0.00 1.00 29.00 0.20 0.03 0.01 0.01 630.40

10 0.00 0.00 1.00 29.00 0.20 0.03 0.01 0.01 630.40

11 0.00 0.00 1.00 29.00 0.20 0.03 0.01 0.01 630.40

12 0.00 0.00 1.00 29.00 0.20 0.03 0.01 0.01 630.40

13 0.00 0.00 1.00 29.00 0.20 0.03 0.01 0.01 630.40

14 0.00 0.00 1.00 29.00 0.20 0.03 0.01 0.01 630.40

15-

1.20 0.00 1.00 29.00 0.20 0.03 0.01 0.01 475.63

16-

1.20 0.00 1.00 29.00 0.20 0.03 0.01 0.01 475.63

17-

1.20 0.00 1.00 29.00 0.20 0.03 0.01 0.01 475.63

18-

1.20 0.00 1.00 29.00 0.20 0.03 0.01 0.01 475.63

19-

1.20 0.00 1.00 29.00 0.20 0.03 0.01 0.01 475.63

20-

1.20 0.00 1.00 29.00 0.20 0.03 0.01 0.01 475.63

21-

1.20 0.00 1.00 29.00 0.20 0.03 0.01 0.01 475.63

1. Nội lưc coc lớn nhât Nmax= 785.89 kN.

Cách 2: Tính theo chương trình FB-Pier

Khai báo các thông sô, chạy chương trinh, được kêt qua như sau:

Sö dông ch¬ng tr×nh FB - PIER V3 ta tÝnh ®îc néi lùc cña cäc nh

sau:

Result Type Value Load Comb. Pile

*** Maximum pile forces ***

Max shear in 2 direction 0.4487E+00 KN 1 0 7

Max shear in 3 direction -0.7825E+01 KN 1 0 7

Max moment about 2 axis 0.1409E+01 KN-M 1 0 4

Max moment about 3 axis -0.5099E-01 KN-M 1 0 7


19

Bộ môn Địa Kỹ Thuật TKMH Nền và móng--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Max axial force -0.7470E+03 KN 1 0 4

Max torsional force 0.0000E+00 KN-M 0 0 0

Max demand/capacity ratio 0.1798E+00 1 0 5

Do ®ã: Nmax = 747.0 KN, vậy lây giá trị lớn hơn là Nmax = 785.89 KN đê kiêm

toán.

5.1.2. KiÓm to¸n søc kh¸ng däc trôc cña cäc ®¬n

C«ng thøc kiÓm to¸n:

Trong ®ã: Nmax: Néi lùc lín nhÊt t¸c dông lªn ®Çu cäc (lùc däc trôc).

: Träng lîng b¶n th©n cäc (kN)

Ptt : Søc kh¸ng däc trôc cña cäc ®¬n (kN).

Ta cã: Ptt = 1029.57KN.

VËy: =785.89 + 138.92 = 924.81 KN Ptt = 1029.57 KN =>

§¹t

5.2. KiÓm to¸n søc kh¸ng däc trôc cña nhãm cäc

C«ng thøc kiÓm to¸n søc kh¸ng däc trôc cña nhãm cäc :

Trong ®ã :

VC : Tæng lùc g©y nÐn nhãm cäc ®· nh©n hÖ sè. VC = 13244 (kN)

QR : Søc kh¸ng ®ì däc trôc tÝnh to¸n cña nhãm cäc

C¸c hÖ sè søc kh¸ng ®ì cña nhãm cäc. Ta cã:

Qg : Søc kh¸ng ®ì däc trôc danh ®Þnh cña nhãm cäc, ®îc x¸c

®Þnh nh sau


20

Bộ môn Địa Kỹ Thuật TKMH Nền và móng---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Víi ®Êt dÝnh

Qg =min{ xTæng søc kh¸ng däc trôc cña çc cäc ®¬n; søc kh¸ng trô

t¬ng ®¬ng}

= min{Qg1; Qg2}

Ta cã: Cao ®é mÆt ®Êt sau xãi lµ : -1.60 m

Cao ®é ®¸y bÖ lµ : -0.0 m

Do vËy sau khi xãi lë, ®¸y bÖ kh«ng tiÕp xóc chÆt chÏ víi ®Êt,

®Êt trªn bÒ mÆt lµ mÒm yÕu, khi ®ã kh¶ n¨ng chÞu t¶i riªng rÏ cña

tõng cäc ph¶i ®îc nh©n víi hÖ sè h÷u hiÖu, lÊy nh sau :

=0.65 víi kho¶ng çch tim ®Õn tim b»ng 2.5 lÇn ®êng kÝnh

=1.00 víi kho¶ng çch tim ®Õn tim b»ng 6 lÇn ®êng kÝnh

Mµ kho¶ng çch tim ®Õn tim b»ng lÇn ®êng kÝnh cäc

do ®ã ta néi suy :

X¸c ®Þnh Qg1

Nh ®· x¸c ®Þnh ë trªn, søc kh¸ng th©n cäc danh

®ÞnhQs=1380.214KN

Søc kh¸ng mòi cäc danh ®Þnh Qp = 90.578KN

VËy, tæng søc kh¸ng tÝnh to¸n däc trôc cña nhãm cäc trong ®Êt sÐt:

Qg1 = nx(Qs + Qp) x

=21x(1380.214+ 90.578)x0.67 =

20694.043


21


X¸c ®Þnh Qg2

Søc kh¸ng ®ì cña ph¸ ho¹i khèi ®îc x¸c theo c«ng thøc:

Qg2 =

Trong ®ã :

X : ChiÒu réng cña nhãm cäc X = 2.85m

Y : ChiÒu dµi cña nhãm cäc Y = 7.65m

NC : HÖ sè phô thuéc tû sè Z/X

Z : ChiÒu s©u cña khèi ®Êt díi bÖ cäc, Z = (-1.6) - (-29) =

27.4m

Ta cã:

Do ®ã:

: Cêng ®é chÞu c¾t kh«ng tho¸t níc trung b×nh däc theo chiÒu

s©u cña cäc

Su =Cêng ®é chÞu c¾t kh«ng tho¸t níc t¹i ®¸y

mãng(Mpa).Su=0.0497Mpa

=>Qg2=(2x2850+2x7650)x27400x0.032x10-

3+2850x7650x8.06x0.0497x10-3

= 27146.489 KN

VËy, Qg= min{Qg1; Qg2} = min {20694.043; 27146.489} =

20694.043KN

Søc kh¸ng däc trôc cña nhãm cäc:


22


QR = => §¹t

VI.KIỂM TOÁN THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN SỬ DỤNG

6.1. X¸c ®Þnh ®é lón æn ®Þnh

6.1.1. X¸c ®Þnh øng suÊt cã hiÖu do träng lîng b¶n th©n c¸c

líp ®Êt theo chiÒu s©u

Víi môc ®Ých tÝnh to¸n ®é lón cña nhãm cäc, t¶i träng ®îc gi¶

®Þnh t¸c ®éng lªn mãng t¬ng ®¬ng ®Æt t¹i 2/3 ®é s©u ch«n cäc

vµo líp ®Êt chÞu lùc (2Db/3) .T¶i träng ph©n bè theo ®êng 2:1 theo

mãng t¬ng ®¬ng nh h×nh vÏ.

Ta cã: Db = ( -1.60 ) - ( -29.00 ) = 27.40 m 2Db/3 = 18.27 m.

Nh vËy mãng t¬ng ®¬ng n»m trong líp III, c¸ch đỉnh líp III lµ

1.03m.Lớp đất tính lún chỉ có lớp thư III


23


12

3

4

5678

91011

ưng suÊt cã hiÖu do träng lîng b¶n th©n c¸c líp ®Êt theo chiÒu s©u

®îc x¸c ®Þnh nh sau: =

Trong ®ã : : ưng suÊt tæng

: Áap lùc níc lç rçng øng víi MNTN = 3.5m


24


§iÓ

m

Träng

lîng

thÓ

tÝch

i

§é

s©u

(m)

iZ

(m)

ưng suÊt (KN/m2)

ưng suÊt tæng

ap lùc

níc lç

rçng

ưng suÊt

cã hiÖu

z z u z =

1 19.3 1.6 0 0 50.031 50.031 0

2 19.3 2.5 0.9 17.37 67.401 58.86 8.541

3 17.8 19.3 16.8299.0

4366.44

1223.66

8142.773

4 21.420.3

31.03

22.042

388.483

233.772

154.711

5 21.422.3

32 42.8

431.283

253.392

177.891

6 21.424.3

32 42.8

474.083

273.012

201.071

7 21.426.3

32 42.8

516.883

292.632

224.251

8 21.428.3

32 42.8

559.683

312.252

247.431

9 21.430.3

32 42.8

602.483

331.872

270.611

10 21.432.3

32 42.8

645.283

351.492

293.791

11 21.4 34 1.6735.73

8681.02

1367.87

5313.146


25

Bộ môn Địa Kỹ Thuật TKMH Nền và móng---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------6.1.2. X¸c ®Þnh øng suÊt gia t¨ng do t¶i träng ë tr¹ng th¸i

giíi h¹n sö dông g©y ra

§é t¨ng øng suÊt cã hiÖu do t¶i träng ë tr¹ng th¸i sö dông g©y

ra ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau :

Trong ®ã :

: §é t¨ng øng suÊt cã hiÖu do t¶i träng ngoµi g©y ra

V:T¶i träng th¼ng ®øng theo TTGHSD,V=8346.344 KN

Bg: ChiÒu réng trªn mÆt b»ng cña nhãm cäc.

Lg: ChiÒu dµi trªn mÆt b»ng cña nhãm cäc.

Zi : Độ mở rộng đay móng

Ta cã b¶ng tÝnh nh sau :

Điêm Bg (m) Lg (m) Zi (m) (kN/m2)

5 2.85 7.65 2 178.331

6 2.85 7.65 4 104.587

7 2.85 7.65 6 69.091

8 2.85 7.65 8 49.153

9 2.85 7.65 10 36.800

10 2.85 7.65 12 28.603

11 2.85 7.65 13.67 23.697


26

Bộ môn Địa Kỹ Thuật TKMH Nền và móng---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Dưa vào 2 bang và thi tại điêm 11 : =23.697<0.1 =31.3146. Do vậy ta lây Hc=13.67m

Ta tính và tại điêm giữa lớp đât cân tính lún cách móng tương đương 6.835m:

=233.928 KPa; =59.494KPa

6.1.3. TÝnh ®é lón

Chiều sâu tính lún ( Hc )

Quy định: Chiều sâu Hc cua tâng đât chịu nén tính từ đáy móng đên độ sâu

mà ơ đó ưng suât phu thêm ' băng 0.1 ưng suât do trong lượng ban thân

cua đât

Qua bang trên ta thây Hc = 13.67 m

6.1.4. Xác định độ lún ổn định

- Xác định OCR hay tỉ lê:

Ở đó:

: Áp lưc tiền cô kêt ( lây từ thí nghiêm nén cô kêt ). (kN/m2)

: Ứng suât có hiêu tại giữa lớp đât do trong lượng ban thân đât gây ra.

(kN/m2)

Bảng tính toán tỷ số cố kết OCR


27


Lớp đât tính lún OCR=

Giữa lớp tính lún 424.0 233.928 1.81

Vi OCR lớp tính lún lớn hơn 1, nên ta sư dung công thưc tính lún đôi với trường hợp đât quá cô kêt ban đâu:

Trong đó:

Sci: Độ lún cô kêt.

Hc: Chiều cao cua lớp đât chịu nén. Hc = 13.67 m

e0: Tỉ sô rỗng tại ưng suât thẳng đưng hữu hiêu ban đâu

Lớp đât tính lún e0=0.459

'f : Ứng suât hữu hiêu thẳng đưng cuôi cùng tại điêm giữa lớp đât

đang xét

' : Ứng suât có hiêu tăng thêm tại giữa lớp đât do tai trong ngoài

gây ra

'f = '

0'

Giữa lớp tính lún:

Cc: Chỉ sô nén ép được xác định từ thí nghiêm

Lớp tính lún Cc=0.16


28


Ccr: Chỉ sô nén ép lại (chỉ sô nơ), được xác định từ thí nghiêm

Lớp tính lún: Cr=0.024

Đường cong nén cố kết điển hình đối với đất nền quá cố kết-Quan hê

biến dạng thẳng đứng với ứng suất thẳng đứng hữu hiêu EPRI (1983)

Độ lún

Sc < 0 nên ta tính theo công thức sau:


29


=>

Vậy đô lún của mong la : Sc = 0.058 m = 5.8 cm

6.2. KiÓm to¸n chuyÓn vÞ ngang cña ®Ønh cäc

Cách 1: Kêt qua từ cách tính theo móng coc bê cao:

Theo phương ngang câu: ngang= 0.00 mm 38mm

Theo phương doc câu: doc = 0.010 m = 10 mm 38mm

C¸ch 2 : Sö dông phÇn mÒn tÝnh to¸n nÒn mãng FB-PIER ta tÝnh ®îc chuyÓn vÞ theo c¸c ph¬ng däc cÇu (X), ph¬ng ngang cÇu (Y), ph¬ng th¼ng ®øng (Z) t¹i vÞ trÝ ®Çu mçi cäc nh sau :

*** Maximum pile head displacements ***

Max displacement in axial 0.2074E-02 M 1 0 4

Max displacement in x 0.3321E-03 M 1 0 1

Max displacement in y 0.6899E-03 M 1 0 11

ChuyÓn vÞ ngang lín nhÊt t¹i ®Ønh cäc lµ:

Theo ph¬ng ngang cÇu: y = 0.68x10-3 = 068<38mm

Theo ph¬ng däc cÇu: x = 0.33x10-3m = 0.33mm<38mm

VËy ®¶m b¶o yªu cÇu vÒ chuyÓn vÞ ngang


30


VII. cêng ®é cèt thÐp cho cäc vµ bÖ cäc

7.1. TÝnh vµ bè trÝ cèt thÐp däc cho cäc

Tæng chiÒu dµi cäc dïng ®Ó tÝnh to¸n vµ bè trÝ cèt thÐp lµ

chiÒu dµi ®óc cäc : L = 30 (m). §îc chia thµnh 3 ®èt, mỗi ®èt cã

chiÒu dµi Ld = 10 (m). Ta ®i tÝnh to¸n vµ bè trÝ cho tõng ®èt cäc.

7.1.1. TÝnh m« men theo s¬ ®å cÈu cäc vµ treo cäc

M« men lín nhÊt dïng ®Ó bè trÝ cèt thÐp

Mtt = max(Mmax(1) ; Mmax(2))

Trong ®ã:

Mmax(1): M«men trong cäc theo s¬ ®å cÈu cäc

Mmax(2): M«men trong cäc theo s¬ ®å treo cäc

7.1.1.1. TÝnh m«men cho ®èt cäc cã chiÒu dµi Ld = 10 m

TÝnh m« men lín nhÊt trong cäc theo s¬ ®å cÈu cäc

C¸c mãc cÈu ®Æt c¸ch ®Çu cäc mét ®o¹n :

Träng lîng b¶n th©n cäc ®îc xem nh t¶i träng ph©n bè ®Òu trªn c¶ chiÒu dµi ®o¹n cäc


31


q1 = bt.A = 24,5x0,452 = 4,96 (KN/m)

Díi t¸c dông cña träng lîng b¶n th©n ta cã biÓu ®å m« men nh sau :

262

12.4

9.929.92

Ta cã mÆt c¾t cã gi¸ trÞ m« men lín nhÊt lµ : Mmax(1)= 12.4KN.m

TÝnh m« men lín nhÊt trong cäc theo s¬ ®å treo cäc

Mãc ®îc ®Æt c¸ch ®Çu cäc mét ®o¹n

b = 0.294Ld = 0.294 x 10 = 2.94(m)

Díi t¸c dông cña träng lîng b¶n th©n ta cã biÓu ®å m« men nh sau :


32


21.44

20.18

Ta cã mÆt c¾t cã gi¸ trÞ m« men lín nhÊt lµ :

Mmax(2)= 21.44 KN.m

VËy m« men lín nhÊt dïng ®Ó bè trÝ cèt thÐp lµ :

Mtt = max(Mmax(1) ; Mmax(2) ) = max(12.4; 21.44) = 21.44 KN.m

7.1.2. TÝnh vµ bè trÝ cèt thÐp däc cho cäc

Ta chän cèt thÐp däc chñ chÞu lùc lµ thÐp ASTM A615M

Gåm 8 22 cã fy = 420 MPa ®îc bè trÝ trªn mÆt c¾t ngang cña cäc

nh h×nh vÏ :

2x175=350450

50

450

2x17

5=35

050

50

50


33


Ta ®i tÝnh duyÖt l¹i mÆt c¾t bÊt lîi nhÊt trong trêng hîp bÊt lîi

nhÊt lµ mÆt c¾t cã m« men lín nhÊt trong trêng hîp treo cäc:

Cäc cã chiÒu dµi Ld= 10 m th× Mtt = 21.44 KN.m

KiÓm tra bª t«ng cã bÞ nøt hay kh«ng trong qu¸ tr×nh

cÈu vµ treo cäc

Ta cã :

Cêng ®é chÞu kÐo khi uèn cña bª t«ng lµ :

0.8.fr = 0.8x3.334 = 2.667 (MPa)

Ứng suÊt kÐo t¹i thí ngoµi cïng cña mÆt c¾t nguyªn :

Cäc cã chiÒu dµi Ld= 10 m:

x (MPa)

VËy: Cäc kh«ng bÞ nøt khi cÈu vµ treo cäc

TÝnh duyÖt kh¶ n¨ng chÞu lùc

NhËn xÐt : Do cèt thÐp ®îc bè trÝ ®èi xøng,mÆt kh¸c ta ®· biÕt bª

t«ng cã cêng ®é chÞu kÐo nha h¬n nhiÒu so víi cêng ®é chÞu nÐn

v× vËy trôc trung hßa lÖch vÒ phÝa trªn trôc ®èi xøng.

Gi¶ thiÕt tÊt c¶ c¸c cèt thÐp ®Òu ch¶y dÎo

Ph¬ng tr×nh c©n b»ng néi lùc theo ph¬ng trôc dÇm :

Trong ®ã :

As1vµ As2 : DiÖn tÝch cèt thÐp chÞu kÐo (mm2)

: DiÖn tÝch cèt thÐp chÞu nÐn (mm2)


34


: Cêng ®é chÞu nÐn cña bª t«ng (Mpa), = 30 (Mpa)

fy : Cêng ®é ch¶y cña c«t thÐp, fy = 420 (Mpa)

a : ChiÒu cao vïng nÐn t¬ng ®¬ng

d : §êng kÝnh cäc, d = 450 (mm)

E : M« ®un ®µn håi cña cèt thÐp,

ChiÒu cao vïng nÐn t¬ng ®¬ng ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc :

Do f’c =28 MPa 1 = 0,85

VÞ trÝ cña trôc trung hßa ®îc x¸c ®Þnh :

KiÓm tra sù ch¶y dÎo cña cèt thÐp chÞu kÐo vµ chÞu nÐn theo ®iÒu kiÖn :

Trong ®ã :


35


ds1 vµ ds2 : Kho¶ng çch tõ träng t©m cña cèt thÐp chÞu kÐo ®Õn thí bª t«ng chÞu nÐn ngoµi cïng

: Kho¶ng çch tõ träng t©m cña cèt thÐp chÞu nÐn ®Õn thí bª t«ng chÞu nÐn ngoai cïng

Ta cã :

VËy tÊt c¶ çc cèt thÐp ®Òu ch¶y Gi¶ thiÕt lµ ®óng

M« men kh¸ng uèn danh ®Þnh lµ :

=

238.86x106 N.mm = 238.86 KN.m

M« men kh¸ng uèn tÝnh to¸n lµ :Mr = f.Mn = 0.9x238.86 =214.98 (KN.m) > Mtt = 21.44 (KN.m) §¹t

KiÓm tra hµm lîng cèt thÐp tèi ®a vµ hµm lîng cèt thÐp tèi thiÓu

=> §¹t

=> => §¹t


36

Bộ môn Địa Kỹ Thuật TKMH Nền và móng---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------KÕt luËn : Cèt thÐp ®îc chän vµ bè trÝ nh trªn lµ ®¶m b¶o kh¶ n¨ng chÞu lùc

7.2. Bè trÝ cèt thÐp ®ai cho cäc

Do cäc chñ yÕu chÞu nÐn, chÞu c¾t nha nªn kh«ng cÇn duyÖt vÒ c-

êng ®é cña cèt thÐp ®ai. V× vËy cèt thÐp ®ai ®îc bè trÝ theo yªu

cÇu vÒ cÊu t¹o.

§Çu mçi cäc ta bè trÝ víi bíc cèt ®ai lµ 50 mm trªn mét chiÒu dµi

lµ: 1350 mm.

TiÕp theo ta bè trÝ víi bíc cèt thÐp ®ai lµ 100 mm trªn mét chiÒu

dµi lµ:1100mm

§o¹n cßn l¹i cña mçi ®o¹n cäc (phÇn gi÷a ®o¹n cäc) bè trÝ víi

bíc cèt ®ai lµ : 150 mm

7.3. Chi tiÕt cèt thÐp cøng mòi cäc

Cèt thÐp mòi cäc cã ®êng kÝnh 40, víi chiÒu dµi 700 mm

§o¹n nh« ra khai mòi cäc lµ 50 mm

7.4. Líi cèt thÐp ®Çu cäc

Ở ®Çu cäc bè trÝ mét sè líi cèt thÐp ®Çu cäc cã ®êng kÝnh 6

mm ,víi m¾t líi a = 50 50mm. Líi ®îc bè trÝ nh»m ®¶m b¶o cho bª

t«ng cäc kh«ng bÞ ph¸ ho¹i do chÞu øng suÊt côc bé trong qu¸ tr×nh

®ãng cäc

7.5. Vµnh ®ai thÐp ®Çu cäc

§Çu cäc ®îc bäc b»ng mét vµnh ®ai thÐp b»ng thÐp b¶n cã

chiÒu dµy = 10 mm nh»m môc ®Ých b¶o vÖ bª t«ng ®Çu cäc

kh«ng bÞ hang khi ®ãng cäc vµ ngoµi ra cßn cã t¸c dông ®Ó hµn

nèi c¸c ®èt cäc trong khi thi c«ng víi nhau.

7.6. Cèt thÐp mãc cÈu


37


Cèt thÐp mãc cÈu ®îc chän cã ®êng kÝnh 22. Do cèt thÐp bè

trÝ trong cäc rÊt thõa v× vËy ta cã thÓ sö dông lu«n cèt thÐp mãc

cÈu lµm mãc treo khi ®ã ta kh«ng cÇn ph¶i lµm mãc thø 3 t¹o ®iÒu

kiÖn thuËn lîi cho viÖc thi c«ng vµ ®Ó cäc trong b·i

Kho¶ng çch tõ ®Çu mçi ®o¹n cäc ®Õn mçi mãc neo lµ

a=2m=2000mm

VIII.TÍNH MỐI NỐI THI CÔNG CỌC

Ta sö dông mèi nèi hµn ®Ó nèi çc ®o¹n cäc l¹i víi nhau. Mèi nèi

ph¶i ®¶m b¶o cêng ®é mèi nèi t¬ng ®¬ng hoÆc lín h¬n cêng ®é

cäc t¹i tiÕt diÖn cã mèi nèi

§Ó nèi çc ®èt cäc l¹i víi nhau ta sö dông 4 thÐp gãc L-100 100

12 t¸p vµo 4 gãc cña cäc råi sö dông ®êng hµn ®Ó liªn kÕt hai ®Çu

cäc. Ngoµi ra ®Ó t¨ng thªm an toµn cho mèi nèi ta sö dông thªm 4

thÐp b¶n 500x100x10mm ®îc t¸p vµo kho¶ng gi÷a hai thÐp gãc

®Ó t¨ng chiÒu dµi hµn nèi.


38


`


39

ne mong

Documents

Transcript of ne mong