Thiết kế mơn học Nền & Móng GVHD:Nguyễn Thanh Tâm
THIẾT KẾ MÔN HỌC NỀN & MÓNG
SỐ LIỆU THIẾT KẾ :
1.Tải trọng tác dụng :
Tải trọng Đơn vò Giá trò
N
tc
t
– Tónh tải tiêu chuẩn
kN 6500
N
tc
h
– Hoạt tải tiêu chuẩn
kN 1655
H
tc
x
– Hoạt tải tiêu chuẩn(dọc)
kN 155
H
tc
y
– Hoạt tải tiêu chuẩn(ngang)
kN 180
M
tc
x
– Momen hoạt tải tiêu chuẩn
kN.m 1450
M

) : Trọng lượng riêng của hạt đất
γ
n
(kN/m
3
) : Trọng lượng riêng của nước ( = 10 kN/m
3
)
W (%) : Độ ẩm
W
L
(%) : Giới hạn chảy
W
P
(%) : Giới hạn dẻo
a (m
3
/kN) : Hệ số nén lún
k (m/s) : Hệ số thấm
n (%) : Độ rỗng
e : Hệ số rỗng
S
r
: Độ bão hoà
c (kN/m
2
) : Lực dính đơn vò
SVTH:Ngơ Văn Vũ - 2 - Lớp:§êng Bé K48
Hạng
mục

2
) Kpa
Lớp 1 10 32.1 39.4 21.1 18.3 0.60 18.2 27.3 13.78 0.982 0.893 8
0
56’ 31.1 26
Lớp 2 2.3 19.7 39.8 20.6 19.2 < 0 19.6 27.5 16.37 0.679 0.797 18
0
36’ 62.3 140
Lớp 3 7.8 31.6 37.5 24.6 12.9 0.54 18.5 26.9 14.06 0.914 0.930 15
0
31’ 15.1 93
Lớp 4 24.8 38.2 22.1 16.1 0.17 19.1 27.2 15.30 0.777 0.868 22
0
45’ 27.3 153
Thiết kế mơn học Nền & Móng GVHD:Nguyễn Thanh Tâm
ϕ ( độ ) : Góc ma sát trong của đất
∆ : Tỷ trọng của đất .
1.Lơpù1:Sét nâu vàng,nâu đỏ,trạng thái dẻo mềm.
Chiều dày lớp là 10 m , cao độ tại mặt lớp là + 0,0 m , cao độ đáy lớp là – 10 m
Chỉ số xuyên tiêu chuẩn (SPT) thay đổi từ 0 đến 32.
Các chỉ tiêu cơ lý khác được xác đònh như sau :
- Chỉ số dẻo : I
P
= W
L
– W
P
= 18.3%
- Chỉ số độ sệt : I
L

679.0
1
+
=
+
e
e
= 0.404
- Độ bão hoà : S
r
=
=
∆
e
W01,0.
0,797
3.Lớp 3 :Sét pha màu xám nâu,xám trắng trạng thái dẻo mềm.
Cao độ tại mặt lớp là –12.3 m. Chỉ số xuyên tiêu chuẩn (SPT) thay đổi từ 11 đến19 .
- Chỉ số dẻo : I
P
= W
L
– W
P
= 12.9%
- Chỉ số độ sệt : I
L
= 0,54
SVTH:Ngơ Văn Vũ - 3 - Lớp:§êng Bé K48
Thiết kế mơn học Nền & Móng GVHD:Nguyễn Thanh Tâm

L
= 0.17
- Hệ số độ rỗng : e = 0.777
- Độ rỗng : n =
1777.0
777.0
1
+
=
+
e
e
= 0.437
- Độ bão hoà : S
r
=
=
∆
e
W01,0.
0,868
 NHẬN XÉT VÀ KIẾN NGHỊ :
1. Điều kiện đòa chất công trình:
Điều kiện đòa chất công trình trong phạm vi khảo sát đơn giản , chủ yếu là các lớp
sét, đặc biệt lớp 4 có khả năng chòu lực tốt.
+Lớp 1: Sét màu nâu vàng, nâu đỏ, trạng thái dẽo mềm.: phân bố trên bề mặt đất, có
chiều dày của lớp là 10,0(m); trong đất chứa nhiều thành phần hữu cơ nên có cường độ yếu
,không có khả năng chòu lực khi đặt móng trong tầng đất này.
+Lớp 2: Sét màu nâu đỏ, trạng thái cứng: phân bố ở lớp giữa, có chiều dày lớp là 2,3(m) ;
đất ở trạng thái cứng ,chỉ số SPT < 32 nhưng quá mõng nên không đủ khả năng chòu lực

THIẾT KẾ KỸ THUẬT
LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC CÔNG TRÌNH
1. Xác đònh kích thước trụ cầu:
Vò trí xây dựng trụ cầu nằm xa bờ và phải đảm bảo thông thuyền , sự thay đổi cao độ mực
nước giữa MNCN và MNTN là tương đối cao . Xét cả điều kiện mỹ quan trên
sông nên chọn cao độ mặt bệ thấp hơn MNTN 0.5m .
-Cao độ đáy dầm:
CĐĐD = MNTT + Htt = 4 + 4.50 = 8.50 m
-Xác đònh cao độ đỉnh trụ(CĐĐT) =cao độ đáy dầm (CĐĐD) – 0,3 m
CĐĐT = 8.50 – 0.3 = 8.20 m
-Cao độ mặt bệ trụ =MNTN – ( 0,5) = 3 - 0,5 = 2,5 m
-Chiều dày bệ trụ:
mmh
b
2)31( =÷=

Cao độ đáy bệ = Cao độ đỉnh bệ -
b
h

= 2,5 – 2 = 0.5 m
-Chiều cao thân trụ:

=
tru
H
CĐĐTï- 1,4 –CĐ mặt bệ = 8.20 -1,4 – 2,5 =4,3 m
-Chiều rộng bệ:
a= (0,2 -1)m chọn a=1m
b= (0,2 -1)m chọn b=1m

( )
170].
2
150.60
.2140.800[.120.120450
4
120
.200.320.650
2
−+






−++
tru
H
π
Vtrụ=
( )
170].
2
150.60
.2140.800[430.120.120450
4
120
.200.320.650
2

Trọng lượng trụ : G =
ntrubttru
VV
γγ

'
−
=81,00
×
24 -44,15
×
10 =1502,50(KN)
b, Tổ hợp tải trọng:
SVTH:Ngơ Văn Vũ - 7 - Lớp:§êng Bé K48
Thiết kế mơn học Nền & Móng GVHD:Nguyễn Thanh Tâm
Loại tải trọng Tải trọng theo phương dọc cầu Tải trọng theo phương ngang cầu
Tiêu chuẩn Hệ số Tính toán Tiêu chuẩn Hệ số Tính toán
I.Tải trọng thẳng đứng
tc
P
=9657,50 =11119,75
tc
P
=9657,50 =11119,75
1,Trọng lượng trụ
tc
G
=1502,50 1,1 =1652,75
tc
G


=1193.5 1.4 =1670,9 =1386 1.4 =1940,4
3.Xác đònh kích thước cọc và vật liệu làm cọc:
a,Kích thước cọc:
*Mặt cắt ngang cọc: mặt cắt ngang cọc là hình vuông, kích thước 40x40 cm
b,Vật liệu chế tạo cọc:
-Bê tông: Mac M350 có ’=25 MPa , Ag=400X400=160000
-Cốt thép:
+Cốt thép dọc chủ: chọn 8 thanh
φ
22 có:
y
f
=420MPa
Có : Ast=3096
SVTH:Ngơ Văn Vũ - 8 - Lớp:§êng Bé K48
Thiết kế mơn học Nền & Móng GVHD:Nguyễn Thanh Tâm
c, Chiều dài cọc:
-Chọn cao độ mủi cọc căn cứ vào:
+Mặt cắt đòa chất
+Biểu đồ trò số SPT (N): -Sét pha: N >20
-Đất cát: N >25
+Mủi cọc cắm sâu vào lớp đất chòu lực
≥
1m
-Căn cứ vào các điều kiện trên cọc được chọn là cọc bê tông cốt thép đúc sẵn , đường kính
vừa có kính thước 400x400mm . Cọc được đóng vào lớp đất số 3 . Cao độ mũi cọc là -28.5
m .
Chiều dài cọc( L
C

=sức kháng lực dọc danh đònh có hoặc không có uốn (N)
•
'
c
f
= 25(MPa) cường độ quy đònh của bê tông ở tuổi 28 ngày .
•
y
f
= 420 (MPa)cường độ giới hạn chảy quy đònh của cốt thép .
•
g
A
= 160000(mm
2
) diện tích nguyên của mặt cắt
•
st
A
= 3096 (mm
2
) diện tích nguyên cốt thép
•
ϕ
=hệ số sức kháng ,
ϕ
=0.75
=0,8.[0,85.25.(160000-3096) + 420.3096] =3707624 N
=3707,62 KN
= 0,75.3707,62 = 2780,72 kN

Q
=sức kháng mũi cọc (N)
•
s
Q
=sức kháng thân cọc (N)
•
P
q
=sức kháng đơn vò mũi cọc (MPa)
•
s
q
=sức kháng đơn vò thân cọc (MPa)
•
s
A
=diện tích bề mặt thân cọc (
2
mm
)
•
P
A
=diện tích mũi cọc (
2
mm
)
•
qP

=
-Hệ số sức kháng thân cọc :
qs
ϕ
=
0,7
v
λ
(vì đất sét ),
0,8
v
λ
=

qP
ϕ
=
qs
ϕ
= 0,7
×
0,8 = 0,56
-Diện tích mũi cọc :A
p
= d
2
= 400
2
= 160000(mm
2

= 160000 (mm
2
)
Do đó sức kháng mũi cọc là: Q
p
= 1.377
×
160000 = 220320 (N)
*)Tính sức kháng thân cọc :
Q
s
= q
s

×
A
s
• Đối với trường hợp đất dính: ta có 3 phương pháp xác định q
s
:
Phương pháp α
Phương pháp β
Phương pháp γ
Ở đây ta chọn phương pháp α để tính toán : q
s
= α.S
u
(MPa)
Với : S
u

2
= 0,14 MPa
tra biểu đồ hình 50 ứng với lớp sét cứng ta được : α = 0.65
Lớp 3:
S
u3
= C
u3
= 93 kN/m
2
= 0,093 MPa
tra biểu đồ hình 50 ứng với lớp sét dẻo mềm ta được : α = 0.90
SVTH:Ngô Văn Vũ - 12 - Lôùp:§êng Bé K48
Thiết kế mơn học Nền & Móng GVHD:Nguyễn Thanh Tâm
Lớp 4:
S
u4
= C
u4
=153 kN/m
2
= 0,153 MPa
tra biểu đồ hình 50 ứng với lớp sét nử cứng ta được : α = 0.44
Ta có bảng giá trị như sau :
Lớp
đất
i
h
(mm)
α Su (Mpa)

Vậy sức đỡ tính tốn dọc trục của các cọc là:
sqspqpnr
QQQQ
ϕϕϕ
+==
Q
R
= 0.56
×
220320 + 0.56
×
2530585.6 = 1540507 (N) = 1540.5 (KN)
4.3-Tính sức kháng đỡ ngang của cọc đơn:
Sức kháng đỡ ngang của cọc đơn được tính theo công thức sau:

R u
P P
ϕ
=
Với :
u
P
=sức kháng đỡ ngang giới hạn (danh đònh)của cọc đơn(MPa)

ϕ
=hệ số sức kháng ngang của cọc =0,6
Dùng phương pháp Broms xác định P
u
:
• Sức kháng đỡ ngang tới hạn

u
C
: Là cường độ kháng cắt khơng thốt nước trung bình(KN/m
2
)
+)B : Đường kính cọc =400mm=0.4m
+)L : Chiều dài cọc ngập trong đất.
+)H : Cánh tay đòn của lực ngang tới mặt đất,
+)L
’
: chiều dài ngàm của cọc, tính từ độ sâu cách mặt đất 1.5B, hay L
’
= L – 1.5B.
+)L
o
: Là chiều sâu tới tâm quay,
Và L
o
= (H + 23L)/(2H + L)
+)L
o
’
: Chiều sâu tới tâm quay, tính từ độ sâu tới mặt đất 1.5B, Hay L
o
’
= L
o
– 1.5B.
• Tính cho 4 lớp:
+)Lớp 1:vì cao đôï mặt đất sau xói lở là :-2m

×
0.4 = 13.75 (m)
+)Lớp 2: L
2
=2.3m,
C
2
=140(
2
/KN m
)
H
2
= 10.5 (m)
L
2
’
= 2.3 – 1.5
×
0.4 = 1.7 (m)
L
o2
= (10.5 + 23
×
2.3)/(2
×
10.5+2.3) = 2.72 (m)
L
o2
’

o3
’
= 5.75 – 1.5
×
0.4 = 5.16 (m)
+)Lớp 4: L
4
= 8.3 m,
C
4
= 153 (KN/m
2
)
H
4
= 20.6 (m)
L
4
’
= 8.3 – 1.5
×
0.4 = 7.7 (m)
L
o4
= (20.6+ 23
×
8.3)/(2
×
20.6+8.3) = 4.27 (m)
L







×++
×+××−
+
( )
4,0939
4,05,18,122,7
2,75,016,58,7216,5
2
×××






×++
×+××−
+
( )
4,01539
4,05,16,207,7
7,75,067,33,8267,3
2
×××

Lớp2 0.4 0.6 140 2.3 856.8
Lớp3 0.4 0.6 93 7.8 2410.56
Lớp4 0.4 0.6 153 8.3 4241.16
T ng Puổ 8201.16
Vậy P
R
= 0.6
×
8201.16= 4920.7 (KN)
5, Xác đònh số lượng cọc và bố trí cọc trong bệ:
5.1,Xác đònh số lượng cọc:
Số lượng cọc được tính theo công thức:
0
p
V
n
β
=

Trong đó: V: Là tổng tải trọng thẳng đứng tác dụng lên bệ
V=
tt
P
=11119,75 KN

KNQPP
RR
5,1540)5,1540;7,4920min();min(
0
===

+Khoảng cách từ tim cọc ngoài cùng tới mép bệ theo phương ngang cầu: 0,45 m
SVTH:Ngơ Văn Vũ - 17 - Lớp:§êng Bé K48
Thit k mụn hc Nn & Múng GVHD:Nguyn Thanh Tõm
4
X
1400
450
450
2
X
1150
450
450
3200
6500
MAậT BAẩNG BO TR COẽC
SVTH:Ngụ Vn V - 18 - Lụựp:Đờng Bộ K48
Thiết kế môn học Nền & Móng GVHD:Nguyễn Thanh Tâm
6, -Tính nội lực trong cọc: (CHAÏY CHÖÔNG TRÌNH)
Bảng số liệu đầu vào:
SVTH:Ngô Văn Vũ - 19 - Lôùp:§êng Bé K48
Thiết kế môn học Nền & Móng GVHD:Nguyễn Thanh Tâm
D ữ liệu lớp đất 1 :
SVTH:Ngô Văn Vũ - 20 - Lôùp:§êng Bé K48
Thiết kế môn học Nền & Móng GVHD:Nguyễn Thanh Tâm
D ữ liệu lớp đất 2
SVTH:Ngô Văn Vũ - 21 - Lôùp:§êng Bé K48
Thiết kế môn học Nền & Móng GVHD:Nguyễn Thanh Tâm
D ữ liệu lớp đất 3
SVTH:Ngô Văn Vũ - 22 - Lôùp:§êng Bé K48