Bộ giáo dục và đào tạo Bộ xây dựng
Trờng đại học kiến trúc hà nội
vũ thị thu hải
Nghiên cứu các giảI pháp nền móng
Hợp lý cho khu vực Thị xã tam điệp
luận văn thạc sĩ kỹ thuật
chuyên ngành: xây dựng dân dụng và công nghiệp
mã số: 60.58.20
Hà Nội - 2011
Bộ giáo dục và đào tạo
Bộ xây dựng
Trờng đại học kiến trúc hà nội
vũ thị thu hải
Khoá: 2008-2011 lớp: 2008x1
Nghiên cứu các giảI pháp nền móng
Hợp lý cho khu vực Thị xã tam điệp
chuyên ngành: xây dựng dân dụng và công nghiệp
mã số: 60.58.20
luận văn thạc sĩ kỹ thuật
ngời hớng dẫn khoa học
pgs.ts đoàn thế tờng
Hà Nội - 2011
lời cam đoan
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và cha từng đợc công
bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác.
Hà nội, ngày 18 tháng 02 năm 2011
Tác giả luận văn
Vũ Thị Thu Hải
lời cảm ơn
Luận văn này đợc hoàn thành tại Khoa sau đại học trờng Đại học
1.1.1
Các tài liệu cơ sở phục vụ công tác thiết kế nền móng
4
1.1.2
Các bớc tính toán, thiết kế nền móng
4
1.1.3
Công tác khảo sát địa kỹ thuật
5
1.1.4
Yêu cầu đặc biệt của công trình
7
1.2
Giải pháp nền móng thông dụng
7
1.2.1
Giải pháp móng
7
1.2.2
Giải pháp xử lý nền
15
1.3
Kinh nghiệm sử dụng giải pháp nền móng tại
khu vực thị xã Tam Điệp.
20
1.3.1
Đặc điểm các công trình xây dựng tại thị xã Tam
Điệp
20
1.3.2
Giải pháp nền móng hợp lý cho khu
vực thị xã Tam Điệp.
55
3.1
Nguyên tắc chung
55
3.1.1
Khái niệm về giải pháp nền móng hợp lý
55
3.1.2
Nguyên tắc lựa chọn giải pháp nền móng hợp lý
55
3.2
Luận chứng giải pháp nền móng hợp lý cho khu
vực thị xã Tam Điệp.
57
3.2.1
Đề xuất các giải pháp nền móng khả thi
57
3.2.2
So sánh kinh tế kỹ thuật các giải pháp nền móng
khả thi và xác lập phơng án hợp lý
74
Kết luận và kiến nghị.
85
Tài liệu tham khảo
87
Phần phụ lục
Danh mục các bảng
Số hiệu
39
2.7
Giá trị trung bình chỉ tiêu cơ lý của đất bụi sét pha (edQ)
39
2.8
Giá trị trung bình chỉ tiêu cơ lý của đá phiến sét (T
1
cn)
40
2.9
Giá trị trung bình chỉ tiêu cơ lý của đá vôi (T
2
ađg)
41
2.10
Phân vùng địa chất khu vực thị xã Tam Điệp
42
3.1
Chỉ tiêu cơ lý các lớp trầm tích hố khoan Đ13 tuyến IV-IV
62
3.2
Chỉ tiêu cơ lý các lớp trầm tích hố khoan Đ17 tuyến V-V
66
3.3
Chỉ tiêu cơ lý các lớp trầm tích hố khoan Đ19 tuyến V-V
70
3.4
Chỉ tiêu cơ lý các lớp trầm tích hố khoan Đ44
74
3.5
2.4
Mặt cắt địa chất công trình tuyến II II
52
2.5
Mặt cắt địa chất công trình tuyến III III
53
2.6
Mặt cắt địa chất công trình tuyến IV IV
54
2.7
Mặt cắt địa chất công trình tuyến V V
55
2.8
Mặt cắt địa chất công trình tuyến VI VI
56
2.9
Mặt cắt địa chất công trình tuyến VII VII
57
2.10
Mặt cắt địa chất công trình tuyến VIII VIII
58
3.1
Biểu đồ quan hệ S
MT
và a mô hình B-1a
85
3.2
Biểu đồ quan hệ S
MT
và a mô hình B-1b
cao
hang
tầng 3
Chiều
cao
hang
tầng 4
Chiều
cao
hang
tầng 5
1
2
3
4
5
6
7
8
1
P0038
x
2
P0110
x
3
P0358
x
4
P0357
x
15
P0301
x
16
P0306
x
17
P0305
x
18
P0304
x
19
P0113
0,7 m
0,8 m
20
P0112
1,4 m
21
P0111
x
22
P0110
x
23
P0109
x
24
32
P0063
x
33
P0061
x
34
P101
x
35
P102
x
36
P103
0,8 m
37
P104
x
38
P105(L1)
x
39
P105(L2)
x
40
P106
x
41
P107
x
0,5 m
52
P207
0,7 m
0,9 m
53
P208
x
54
P209
0,8 m
55
P210
x
0,6 m
56
P211
x
57
P212
x
58
P213
0,6 m
59
P214
x
60
P215
x
71
P318
x
72
P320
0,7 m
3
73
P301
0,5 m
74
P303
0,4 m
75
P313
x
76
P010(L1)
x
77
P010(L2)
0,3 m
0,4 m
0,6 m
78
P011
79
P013
80
P017
x
90
P058
x
91
P102-1
x
92
P102-2
x
93
P102-3
0,8 m
94
P102-4
0,8 m
95
P01
x
96
P03
x
97
P04
x
98
P05
5,2 m
99
P07
x
109
P10
x
110
P13
x
111
P15
1,2 m
112
P02
0,4 m
0,5 m
113
P03
x
4
114
P05
0,5 m
115
P06
0,3 m
116
P07
0,4 m
0,4 m
117
P08
P 19
0,8 m
0,9 m
0,4 m
128
P20
0,8 m
129
P21
x
130
P25
x
131
P26
x
132
P27
0,2 m
0,7 m
133
P28
x
134
P29
0,7 m
0,6 m
135
P30
x
x
145
P45
0,5 m
0,5 m
0,35 m
146
P46
0,8 m
0,8 m
147
P47
0,2 m
0,5 m
0,9 m
148
P50
0,2 m
149
P 52
x
150
P54
0,6 m
0,8 m
151
P55
0,3 m
152
P57
1,8 m
162
P70
1,0 m
163
P71
1,4 m
0,8 m
164
P73
0,4 m
0,9 m
165
P78
x
166
P14
x
167
P23
x
168
P 24
x
169
P44
0,2 m
170
P49
x
1/ Móng nông:
1.1/ Móng đơn:
Tính toán công trình trờng học điển hình kết cấu khung cột chịu lực,
có bớc khung là 3,3m, nhịp khung là 6,3+2,1m (hành lang là 2,1m). Công
trình 4 tầng, chiều sâu chôn móng h = 1m.
Diện chịu tải lớn nhất của cột là: 13,86 m
Tải trọng tác dụng xuống móng: N = 13,861,14 = 60,984 T
Giả thiết bề rộng móng b = 2,0m
R = R
o
[1+k
1
1
b
bb
]
1
1
2
h h
h
= 2,2 [1+0,05
1
12
]
22
21
=
h
bl
N
=
60,984
0,8 1,7 0, 2 1,92
2,4 2,0
= 10,96 (T/m
2
)
bt
z=0
= h = 0,8 1,7+ 0,2 1,92= 1,74 (T/m
2
)
7
Tính toán lún móng
Khoảnh:
B-1-a
Loại móng:
Móng đơn
Chiều dài móng (a):
2,40
)
bt
(T/m
2
)
/
gl bt
0
0
2
0
1,2
1
10,96
1,74
6,28
1
0,4
2
0,4
1,2
0,968
10,61
2,51
4,22
2
0,8
2
4,15
5,58
0,74
6
2,4
2
2,4
1,2
0,294
3,22
6,35
0,51
7
2,8
2
2,8
1,2
0,232
2,54
7,12
0,36
8
3,2
2
3,2
1,2
0,187
2,05
7,89
0,26
R = R
o
[1+k
1
1
b
bb
]
1
1
2
h h
h
= 2,2[1+0,05
1,5 1
1
]
22
21
R = 1,691 kg/cm
2
= 16,91 T/m
2
Diện tích đáy móng:
F =
hR
z=0
= h = 0,71,7+ 0,31,94 = 1,77 (T/m
2
)
Tính toán lún móng
Điểm
z
(m)
b
(m)
2z/b
Ko
gl
(T/m
2
)
bt
(T/m
2
)
/
gl bt
0
0
1,5
0
1
2,13
0,526
6,10
4,84
1,26
5
2
1,5
2,67
0,439
5,10
5,61
0,91
6
2,4
1,5
3,2
0,374
4,34
6,37
0,68
7
2,8
1,5
3,73
0,327
3,79
7,14
0,53
8
10,214
0,24
12
4,8
1,5
6,4
0,196
2,28
10,982
0,21
13
5,2
1,5
6,93
0,181
2,10
11,75
0,18
Tắt lún tại độ sâu z= 5,2 m tơng đơng cos -6,2 m so với cos tự nhiên.
Độ lún tổng cộng của móng :
n
gl
zi i
i=1
oi
b
S = .h .
E
m
= 1,00,714,36 2525 = 6.282,5 kg
Để xác định P
ms
, chia lớp đất thành các lớp có chiều dày h
i
2m, dựa vào
độ sâu trung bình của các lớp đất h
i
và tính chất của lớp đất ta tra đợc các hệ số
f
i
z
i
(m)
3
5
7
8,5
10
11,5
f
i
(kg/cm
2
)
0,532
0,624
0,668
0,701
đ
= 9.047 + 55.231 = 64.278 kg = 64,278 T.
3.3/ Khi chiều dài cọc l
c
= 12 m, tiết diện cọc (2525)cm
Chiều sâu mũi cọc là 14m
Tra bảng ta đợc R = 14,92 kg/cm
2
; m
R
= 0,7; m
fi
= 0,9
P
m
= 1,00,714,92 2525 = 6.527,5 kg
Để xác định P
ms
, chia lớp đất thành các lớp có chiều dày h
i
2m, dựa vào
độ sâu trung bình của các lớp đất h
i
và tính chất của lớp đất ta tra đợc các hệ số
f
i
z
i
(m)
3
=4250,9(200x0,532+200x0,624+200*0,668+100x0,701+200x0,
254+200x0,258+100x0,261) = 50.706 kg
P
đ
= 6.527,5 + 50.706 = 57.233 kg = 57,233 T.
3.4/ Khi chiều dài cọc l
c
= 12m, tiết diện cọc 3030cm
Chiều sâu hạ mũi cọc là 14m.
Tính toán tơng tự ta đợc:
P
m
= 1,00,7 14,92 3030 = 9.399 kg; P
ms
= 60.847 kg
P
đ
= 9.399 + 60.847 = 70.247 kg = 70,247 T.
II/ Khoảnh B-1-b: Tính toán dựa trên số liệu hố khoan HK13 công trình
trờng Cao đẳng nghề cơ điện xây dựng Tam Điệp.
1/ Móng nông:
1.1/ Móng đơn:
11
Tính toán công trình trờng học điển hình kết cấu khung cột chịu lực,
có bớc khung là 3,3m nhịp khung là 6,3+2,1m (hành lang là 2,1m). Công
trình 2 tầng, chiều sâu chôn móng h = 1,0m.
Diện chịu tải lớn nhất của cột là: 13,86 m
Tải trọng tác dụng xuống móng: N = 13,861,12 = 30,49 T
Giả thiết bề rộng móng b = 2,0 m
R = R
=
30,49
8,633 2 1,0
= 4,577 m
2
Vì móng chịu tải lệch tâm nên tăng diện tích đáy móng:
F = 1,1F = 1,14,577 = 5,034 m
2
Chọn tỷ lệ các cạnh của móng là:
2,1
b
l
b =
2,1
'F
= 2,05 m. Chọn b = 2,1m
l = 1,2b; chọn l = 2,6m.
gl
z=0
=
h
bl
N
=
tb
1,86
T/m2
áp lực bản thân đất tại đáy móng:
1,75
T/m2
ứng suất gây lún tại đáy móng:
3,84
T/m2
Điểm
z
(m)
b
(m)
2z/b
l/b
Ko
gl
(T/m
2
)
bt
(T/m
2
)
/
gl bt
2,1
1,143
1,238
0,702
2,69
3,98
0,68
4
1,6
2,1
1,524
1,238
0,532
2,04
4,72
0,43
5
2
2,1
1,905
1,238
0,414
1,59
5,47
0,29
6
2,4
2,1
2,286
1,238
bb
]
1
1
2
h h
h
= 1,1[1+0,05
2,0 1
1
]
1,0 2
2 2
R = 0,8663 kg/cm
2
= 8,663 T/m
2
13
Diện tích đáy móng:
F =
hR
N
=
45,75
4,27
1,75
2,44
1
0,4
2
0,4
0,977
4,17
2,49
1,67
2
0,8
2
0,8
0,881
3,76
3,24
1,16
3
1,2
2
1,2
0,755
3,22
3,98
0,81
4
1,6
2
3,2
2
3,2
0,374
1,60
7,7
0,21
9
3,5
2
3,5
0,346
1,48
8,258
0,18
Tắt lún tại độ sâu z=3,5 m tơng đơng cos -4,5 m so với cos tự nhiên.
Độ lún tổng cộng của móng :
n
gl
zi i
i=1
oi
b
S = .h .
E
=0,0079 (m) = 0,79 (cm)
3/ Móng cọc ma sát (cọc treo) BTCT đúc sẵn:
Chọn cốt đáy đài là -2,0 m so với cốt tự nhiên
m
= 1,00,79 3030 = 5.670 KG
Để xác định P
ms
, chia lớp đất thành các lớp có chiều dày h
i
2m, dựa vào
độ sâu trung bình của các lớp đất h
i
và tính chất của lớp đất ta tra đợc các hệ số
f
i
z
i
(m)
2,65
3,3
4,3
5,3
6,3
6,85
f
i
(kg/cm
2
)
0,133
0,146
0,5237
0,55
+) Gia cố nền đất yếu bằng kết hợp sử dụng móng đơn bê tông cốt
thép :
Tính toán công trình trờng học điển hình kết cấu khung cột chịu lực, có bớc
khung là 3,3m nhịp khung là 6,3+2,1m (hành lang là 2,1m). Công trình 1
tầng, chiều sâu chôn móng h = 1,0m.
Diện chịu tải lớn nhất của cột là: 13,86 m
Tải trọng tác dụng xuống móng: N = 13,861,11 = 15,246 T
Giả thiết bề rộng móng b = 2,0 m
15
R = R
o
[1+k
1
1
b
bb
]
1
1
2
h h
h
= 0,6[1+0,05
2,0 1
1
]
1,0 2
2 2
gl
z=0
=
h
bl
N
=
15, 246
1,0 1,81
2,8 2,3
= 0,56 (T/m
2
)
bt
z=0
= h = 1,811,0 = 1,81 (T/m
2
)
+) Gia cố nền đất yếu bằng kết hợp sử dụng móng băng giao thoa :
Tính toán công trình trờng học điển hình kết cấu khung cột chịu lực,
có bớc khung là 3,3m, nhịp khung là 6,3+2,1m (hành lang là 2,1m). Công
trình 2 tầng, chiều sâu chôn móng h = 1,0m.
Diện chịu tải lớn nhất của cột là: 13,86m
Tải trọng tác dụng xuống móng: N = 13,861,12 = 30,49 T
2
)
16
bt
z=0
= h = 1,811,0 = 1,81 (T/m
2
).
1.2/ Giải pháp nền nhân tạo:
Tính toán cho 1 công trình trụ sở làm việc 3 tầng có các giá trị nội lực
tại chân cột (cột có giá trị lớn nhất):
N
max
= 69,24 T; M
x
= 5,48 Tm; M
y
= 1,83 Tm.
H
x
= 3,2 T; H
y
= 1,15 T.
Cát hạt thô, trạng thái chặt vừa làm lớp đệm; chiều dày đệm cát h
đ
= 3,0m.
Cờng độ tính toán quy ớc của lớp cát làm đệm: R = 4 kg/ cm
2
.
14,1
125,01(4
= 3,06 kg/ cm
2
= 30,6 T/m
2
Diện tích đáy móng:
02,2
126,30
7,57
0
hR
N
F
tb
tc
m
2
Vì móng chịu tải lệch tâm lên tăng diện tích đế móng:
F = 1,1F = 2,22 m
( T/m
2
)
min
21,26
tc
( T/m
2
)
29,55
tc
tb
( T/m
2
)
Copyright: Tài liệu đại học ©