Nền và móng - Chương I: Mguyên lý cơ bản thiết kế nền móng

LOGO NỀN VÀ MÓNG CHƯƠNG I: NGUYÊN LÝ CƠ BẢN TK NỀN MÓNG NỘI DUNG TÌM HIỂU VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ NỀN MÓNG1 BIẾN DẠNG CỦA NỀN VÀ LÚN MÓNG2 SỨC CHỊU TẢI CỦA ĐẤT NỀN3 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH NM4 TẢI TRỌNG, TỔ HỢP5 THỐNG KÊ VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU6 Nền móng là phần công trình làm việc chung với lớp đất bên dưới trực tiếp gánh đỡ tải trọng bên trên truyền xuống. Công việc tính toán nền móng là nhằm chọn được một loại nền móng công trình đảm bảo các điều kiện sau:  1-Công trình phải tuyệt đối an toàn.  2-Khả thi nhất cho công trình.  3-Giá thành rẻ nhất. VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ NỀN MÓNG1 PHÂN LOẠI MÓNG:  Theo vật liệu: Đá chẻ, BT đá hộc, BTCT.  Theo độ sâu chôn móng: nông, sâu.  Theo độ cứng móng: Cứng, nửa cứng, mềm. PHÂN LOẠI NỀN:  Nền tự nhiên, nền nhân tạo. VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ NỀN MÓNG1 VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ NỀN MÓNG1 NỀN NHÂN TẠO: Có sự tác động của con người để đưa vào sử dụng:  Đóng cọc.  Gia tải trước, giếng cát, bấc thấm.  Cọc cát.  Đệm cát.  Cọc đất, cọc vôi. v..v VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ NỀN MÓNG1 Tổng độ lún của móng công trình từ lúc khởi công đến suốt quá trình sử dụng công trình có thể gồm:  Độ lún do hạ mực nước ngầm để chuẩn bị thi công đào hố móng.  Độ nở do đào hố móng,thi công móng và công trình  Độ nở do dâng mực nước ngầm trở lại khi ngừng bơm hạ mực nước ngầm  Độ lún do đàn hồi của nền đất  Độ lún do cố kết sơ cấp của nền đất dưới tải toàn bộ công trình  Độ lún do nén thứ cấp của nền đất dưới tải toàn bộ công trình. => Cần tính tổng độ lún và tốc độ lún. BIẾN DẠNG CỦA NỀN VÀ LÚN MÓNG2 Tổng độ lún: S=Si+Sc+Ss Trong đó:  Si – độ lún tức thời do tính đàn hồi của nền đất  Sc – độ lún cố kết của vùng nền trực tiếp gánh đỡ móng, nó phụ thuộc theo thời gian thông qua đặc tính thoát nước của đất nền  Ss – độ lún thứ cấp do đặc tính từ biến của đất nền, nó phụ thuộc theo thời gian sau khi đã lún cố kết. BIẾN DẠNG CỦA NỀN VÀ LÚN MÓNG2 Độ lún cố kết của nền đất theo phương pháp tổng phân tố với đường quan hệ e-σ’. Kiểm tra áp lực đáy móng sao cho toàn nền ứng xử như vật thể đàn hồi. ptc ≤ R tc≡ RII Tính áp lực gây lún pgl = σ’gl = p − γ ' D f Chiều dày vùng nén lún:  σ ' gl ( z ) ≤ 0,2σ 'bt ( z ) đối với đất nền có module biến dạng E ≥ 5Mpa  σ ' gl ( z ) ≤ 0,1σ 'bt ( z ) đối với đất nền có module biến dạng E ≤ 5Mpa BIẾN DẠNG CỦA NỀN VÀ LÚN MÓNG2 Độ lún cố kết của nền đất theo phương pháp tổng phân tố với đường quan hệ e-σ’. Chia vùng nén lún thành nhiều lớp nhỏ, mỗi lớp h<0,4 b.  Tính σ’bt(i)=> e1i nhờ vào đường cong (e-p) cũng chính là đường (e-σ’) thí nghiệm nén cố kết.  Tính và vẽ σz(i) dọc theo trục muốn tính độ lún. Từ tổng ứng suất p2i = σ’bt(z) + σz(i) và đường cong nén ép (e-p)=> e2i  Aùp dụng công thức tính biến dạng: ܵ = ෍݁1݅ − ݁2݅1 + ݁1݅ ℎ݅௡ ௜ୀଵ BIẾN DẠNG CỦA NỀN VÀ LÚN MÓNG2 Phương pháp tính dựa trên mức độ phát triển của vùng biến dạng dẻo trong nền  Trong QPXD 45-70, công thức này được giới thiệu dưới dạng sức chịu tải tiêu chuẩn của đất nền có dạng Rtc= m( Abγ 2 + BD f γ 1 + Dc)  Sức chịu tải tính toán theo TTGH thứ hai RII của đất nền:  Trong đó: m – hệ số điều kiện làm việc. m = 0,6 khi nền là cát bột dưới mực nước ngầm. m = 0,8 khi nền là cát mịn dưới mực nước ngầm và m = 1 với các trường hợp khác. • m1, m2 –, tra bảng. SỨC CHỊU TẢI CỦA ĐẤT NỀN3 Phương pháp tính dựa trên giả thuyết cân bằng giới hạn điểm. Phương pháp tính sức chịu tải có xét đến ảnh hưởng của dạng móng, chiều sâu chôn móng và độ nghiêng của tải tác động. Sức chịu tải ròng theo các thí nghiệm hiện trường. SỨC CHỊU TẢI CỦA ĐẤT NỀN3 Có nhiều phương pháp tính toán nền móng công trình nhưng tựu trung có hai nhóm cơ bản:  Nhóm 1: Tính toán ổn định đất nền nhằm chống trượt hoặc lật công trình.  Nhóm 2: Hạn chế độ lún và độ lún lệch của móng nhằm đảm bảo cho công trình luôn vận hành tốt. Trong đó có thể chia phương pháp tính hiện hành thành: CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH NM4 Tính toán nền theo trạng thái ứng suất cho phép: Phương pháp này dựa trên việc tính toán sức chịu tải cực hạn của đất nền theo công thức Terzaghi hoặc các hiệu chỉnh sau đó. CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH NM4 Tính toán nền theo trạng thái giới hạn về biến dạng (trạng thái II): Điều kiện cần:  Với móng chịu tải đúng tâm: p ≤ R tc hoặc p ≤ RII  Với móng chịu tải đứng lệch tâm, ngoài điều kiện trên còn cần có: pmin≥ 0 và pmin/pmax≥0,25 và pmax≤1,2Rtc hoặc 1.2RII CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH NM4 Điều kiện đủ:  S≤Sgh  ΔS≤ΔSgh  i≤igh Trong đó  S và Sgh – độ lún và độ lún giới hạn.  ΔS và ΔSgh - độ lún lệch và độ lún lệch giới hạn. i và igh – góc xoay và góc xoay giới hạn. CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH NM4 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH NM4 Các loại tải trọng:  Tải trọng thường xuyên: trọng lượng bản thân, áp lực đất, áp lực nước,  Tải trọng tạm thời  a. Tải trọng tạm thời ngắn hạn :tải trọng gió, tải trọng do sóng,  b. Tải trọng tạm thời dài hạn : trọng lượng các dụng cụ và thiết bị tĩnh, tải tác động lên mái công trình,  c. Tải trọng đặc biệt : tải do động đất, do sập đổ một bộ phận công trình, TẢI TRỌNG, TỔ HỢP5 Tổ hợp tải trọng:  a. Tổ hợp chính, gồm tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn, và một tải trọng tạm thời ngắn hạn.  b. Tổ hợp phụ, gồm tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn, và ít nhất là hai tải trọng tạm thời ngắn hạn.  c. Tổ hợp đặc biệt, gồm tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn, và một số tải trọng tạm thời ngắn hạn và một tải đặc biệt. TẢI TRỌNG, TỔ HỢP5 Khi tính toán nền theo ứng suất cho phép được thực hiện với tổ hợp phụ, tổ hợp đặc biệt các tải trọng tính toán và các hệ số an toàn thích hợp. TẢI TRỌNG, TỔ HỢP5 Ntt,Mtt, Qtt Ntc, Mtc, Qtc Duøng ñeå tính: - Chieàu cao moùng. - Coát theùp moùng. - Tính oån ñònh: laät, tröôït. Duøng ñeå tính: - Dieän tích moùng - Tính luùn cho neàn - Kieåm tra oån ñònh neàn Phương pháp này dùng để xử lý thống kê kết quả xác định các chỉ tiêu vật lý cũng như cơ học của đất, phục vụ cho việc tính toán sau này. THỐNG KÊ VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU6