Xác Định Sơ Bộ Số Lượng Cọc Và Bố Trí Cọc

N

tt

Qtt 0 tt

Mặt đất tự nhiên

hm=2000

0 M0

8000

2000 2000 2000

Z1=3000 Z2=5000

Z3=7000 Z4=9000

Z5=11000 Z6=13000

Z7=15000

Z8=17000

Zc=18000

1

8000

2000

2000

2000

Lc=16000

2

>15m

2000

2000

3

Hình 3.16: Sơ đồ tính sức chịu tải của cọc theo điều kiện nền đất Trong đó:

+ c = 1,0: là hệ số điều kiện làm việc của cọc;

+ cq: là hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc. Mũi cọc tựa

lớp cát hạt trung, tra bảng 3.13 ta có: γcq = 1,2;

+ qb: là cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc. Mũi cọc ở độ Zc = 18m và lớp cát hạt trung, tra bảng 3.11 ta có:

qp =

440  (480  440).(18 15 )=464 T/m2

20  15

+Ab: là diện tích tiết diện ngang mũi cọc:

Ab = 0,3.0,3 = 0,09 m2

+ u là chu vi tiết diện ngang thân cọc:

u = 4.0,3=1,2m

+ γcfi: là hệ số điều kiện làm việc ma sát hông tra Bảng 3.13 và fi là lực ma sát đơn vị tra Bảng 3.12 ta có:

Bảng 3.15: Bảng tính lực ma sát hông của cọc

STT

Lớp đất	Lớp phân tố	Zi (m)	li (m)	Độ sệt IL	γcfi	fi (T/m2)	γcfi.li.fi (T/m)
1	1	1	3,0	2,0	1,00	1,0	0,50	1,0
2	1	2	5,0	2,0	1,00	1,0	0,60	1,2
3	1	3	7,0	2,0	1,00	1,0	0,60	1,2
4	2	4	9,0	2,0	0,30	1,0	4,50	9,0
5	2	5	11,0	2,0	0,30	1,0	4,70	9,4
6	2	6	13,0	2,0	0,30	1,0	4,90	9,8
7	2	7	15,0	2,0	0,30	1,0	5,10	10,2
8	3	8	17,0	2,0	Cát vừa	1,0	7,20	14,4
							Tổng	56,2

Có thể bạn quan tâm!

• M - Đối Với Cầu Và Công Trình Thủy; 3 M - Đối Với Nhà Và Công Trình Khác.
• Kiểm Tra Ứng Suất Tại Móng Khối Quy Ước
• Xác Định Tổ Hợp Tải Trọng Cho Nội Lực Nguy Hiểm Nhất Xuống Móng
• Hướng dẫn đồ án nền móng - 13
• Hướng dẫn đồ án nền móng - 14

Xem toàn bộ 113 trang tài liệu này.

 Rc,u=1,0{1,2.464.0,09  1,2.56,2= 117,6 Tấn

 Pđn = 1,15 .117,6= 71,3 Tấn

1,15 1,65

3.2.5.3 Kết luận sức chịu tải của cọc

- Sức chịu tải cho phép của cọc theo điều kiện đất nền và điều kiện vật liệu có

kể đến lực ép lúc thi công:

 Ptk = Pcp = min { Pvl ; P }= min { 141;71,3} = 70,5 Tấn

FS đn2

Trong đó: FS = 2,0: Lực ép cọc Pép = 2. Ptk

- Nhận xét:

Pvl FS

 70,5T  Pđn

 71,5T;

 Như vậy chiều sâu hạ cọc đã chọn là tối ưu về điều kiện nền đất và điều

kiện về vật liệu.

3.2.6 Xác định sơ bộ số lượng cọc và bố trí cọc

3.2.6.1 Xác định kích thước sơ bộ đài móng

- Diện tích sơ bộ của đài móng:

Trong đó:

Fsb

 k.N tt 

0

p tt

1,12.450

87,03

5,79 m2

+ ptt: Áp lực tính toán trung bình lên đáy đài

p tt

 70,5

(3.0,3)2

87,03 T/m2

0

+ Ntt = 450T: tải trọng đứng tính toán.

+ k: Hệ số kể đến sự lệch tâm do mô men và lực cắt, tính toán gần đúng theo công thức sau:

Mtt  Qtt h

N

tt

k  1  2e  1  2.o 0 m 1  2.

0

10  8,5.2

450

=1,12

Q tt

Ntt

0

0M 0

tt

hm=2000

3.2.6.2 Xác định sơ bộ số lượng cọc

x

1

4

7

3

6

y

2

5

8

300 650 650 650 650 300

Lm=3200

650 300

Bm=1900

P1=P2 P3 P4=P5 P6 P7=P8

300

650

Hình 3.17: Sơ đồ bố trí cọc

a) Số lượng cọc sơ bộ

N tt

k.(N tt  n.F .h . )

1,12.(450  1,15.5,79.2,0.2,2)

n sb 

Ptk

0 sb m tb 

Ptk

70,5

Trong đó:

nsb = 7,61 cọc

+ Ptk = Pcp= 70,5T: Sức chịu tải cho phép của cọc;

+ Fsb=5,79m2: Diện tích sơ bộ của móng;

+ tb = 2,2 T/m3: Dung trọng trung bình của đài móng và đất từ đáy đài

trở lên.

b) Bố trí cọc

- Chọn nc = 8 cọc để bố trí

- Bố trí cọc như hình 3.17:

3.2.7 Kiểm tra lực truyền xuống cọc

3.2.7.1 Lực tác dụng lên các cọc

- Lực tác dụng lên cọc thứ i:

Pi 

N tt M tt .y



i

n nc

i

c y2

Trong đó:

i1

+ N tt

 N tt  n.F .h .

= 450+1,15.3,2.1,9.2,0.2,2= 480,8 Tấn

0 m m tb

+ M tt

 M tt  Q tt .h

= 10+8,5.2,0 = 27 T.m

0 0 m

+ n = 1,15: là hệ số vượt tải.

8

i

+ y2 2.(-1,3)2 + (-0,65)2 + 2.(0)2 + (0,65)2 + 2.(1,3)2 = 7,605 m2

i1

 P1 = P2 =

480,8  27.(1,3)= 55,5 Tấn = Pmin

8 7,605

 P3 =

480,8  27.(0,65)= 57,8 Tấn

8

 P4 = P5 =

7,605

480,8  27.(0)= 60,1 Tấn

8 7,605

 P6 =

480,8  27.(0,65)= 62,4 Tấn

8

 P7 = P8 =

7,605

480,8  27.(1,3)= 64,7 Tấn = Pmax

8

3.2.7.2 Điều kiện kiểm tra

7,605

- Lực tác dụng lên đầu cọc được kiểm tra theo các điều kiện sau: Pmax + Pc = 64,7 + 4,14 = 68,8  Pcp = 70,5 Tấn (Thỏa) Pmin = 55,5 Tấn ≥ 0 (Thỏa)

Trong đó:

Pc = n.Fc .bt .Lc=1,15.0,3.0,3.2,5.16 =4,14 Tấn: là trọng lượng cây cọc;

- Vậy với số lượng cọc nc = 8 đã bố trí thỏa mãn lực truyền lên các cọc.

3.2.8 Tính toán và kiểm tra lún

3.2.8.1 Kiểm tra ứng suất tại móng khối quy ước

- Nền của móng cọc ma sát phải được kiểm tra theo điều kiện biến dạng. Người ta quan niệm rằng nhờ lực ma sát giữa mặt xung quanh cọc và đất bao quanh cọc, tải trọng của móng được truyền trên diện tích rộng hơn, xuất phát từ mép ngoài cọc tại đáy đài một góc:

tb

4

 (10.625)

0

4

 (2,66)0

1h1 2 h 2 3 h 3  5.6  10.8  30.2 (10,625)0

tb

Trong đó:

h1  h 2

 h 3

6  8  2

+ i : là góc nội ma sát của đất lớp đất thứ i;

+ hi : là chiều dày lớp đất thứ i mà cọc cắm qua.

- Người ta coi khối móng quy ước (abcd) như là một móng nông trên nền thiên nhiên và tính độ lún của nền dưới móng đó. Để tính độ lún của nền dưới móng đó thì mối quan hệ giữa biến dạng và ứng suất là tuyến tính.

a) Kích thước móng khối quy ước

Bqu = Bm + 2Lc.tgα = 1,9 + 2.16.tg(2,66)0 =3,39 m Lqu = Lm + 2Lc.tgα = 3,2 + 2.16.tg(2,66)0 =4,69 m

b) Ứng suất tại móng khối quy ước

- Ứng suất phân bố tại đáy khối quy ước:

Trong đó:

tc max min

N tc

P

qu (1 Fqu

6e

)

Lqu

+ N tc

 N tc  F

.(h

 L ).

= 391,3 + 15,9.(2+16).1,83 = 915,1Tấn

qu 0

qu m

c tbqu

+ M tc

 M tc  Qtc .(h

 L )

= 10 + 8,5.(2+16) = 163 T.m;

qu

M tc

0 0 m c



163

+ e 

qu

N

qu

tc 915,1

=0,178m: độ lệch tâm;

+ Fqu = Bqu.Lqu = 3,39.4,69 = 15,9 m2: diện tích móng khối quy ước

+ 1h1 2 h 2 3h3  1,7.8  1,92.8  1,95.2 1,83 T/m3

tbqu

h1  h 2

 h3

8  8  2

P tc

 915,1 (1  6.0,178)

= 70,66 T/m2

max

15,9

4,69

P tc

 915,1 (1  6.0,178)

= 44,45 T/m2

min

15,9 4,69

p tc

 p tc

70,66  44,45 2

p



tc max min

tb 2 2

57,56 T/m

Ntc

Qtc 0 tc

Mặt đất tự nhiên

hm=2000

a 0M 0 b

8000

1



8000

Lc=16000



2

min

Ptc =44,45T/m2

Ptc =70,66T/m2

max

>15m

3 d c

Hình 3.18: Sơ đồ kiểm tra ứng suất dưới móng khối quy ước

c) Cường độ tính toán của nền đất tại đáy móng quy ước

- Cường độ tính toán của nền đất dưới đáy móng quy ước:

qu

R m1m2 (1,1A.B

k tc

. 1,1.B.(h m

 Lc

).

tbqu

 3.D.c)

Trong đó:

+  = 300 tra Bảng 2.2 ta có: A =1,15, B = 5,59, D = 7,95;

+ tbqu= 1,83 T/m3: là dung trọng trung bình của đất trong phạm vi

móng khối quy ước;

+ ktc = 1,1: vì các chỉ tiêu cơ lý lấy theo số liệu thí nghiệm trực tiếp đối

với đất;

+ Tra bảng 2.1 ta có:

m1 = 1,4: Mũi cọc trên đất cát;

m2 = 1,0: Công trình không thuộc loại tuyệt đối cứng.

+ Bqu = 3,39 m: Bề rộng móng quy ước;

+ c = c3 = 0,05 kG/cm2 = 0,5 T/m2: lực dính của đất dưới đáy móng quy ước.

+ γ = γ3 = 1,95 T/m3: dung trọng của đất dưới đáy móng quy ước

R 1,4.1,0 (1,1.1,15.3,39.1,95  1,1.5,59.(2  16).1,83  3.7,95.0,5)= 312,0 T/m2

1,0

d) Điều kiện kiểm tra

- Ứng suất tại đáy móng quy ước kiểm tra theo điều kiện sau:

p

tc max

 70,66T / m 2  1,2R  1,2.312,0=374,4 T/m2 (Thỏa)

p

tb

tc  57,56T / m 2  R= 312,0 T/m2 (Thỏa)

- Vậy ta có thể tính toán được độ lún của nền theo quan niệm nền biến dạng

tuyến tính.

3.2.8.2Tính toán và kiểm tra lún

a) Ứng suất gây lún tại đáy móng quy ước

gl  p tc  .(h  L ) = 57,56 – 1,83.(2+16) = 24,62 T/m2

0 tb tbqu m c

b) Chia nền đất dưới đáy móng thành nhiều lớp phân tố đồng nhất hi ≤ Bqu/4 Chọn hi = Bqu/5 = 3,39/5 = 0,678m

hm=2000

a b Mặt đất tự nhiên

8000

1



8000

Lc=16000



2





d

c

bt gl

0 0

3

>15m

32,94 T/m2

34,26

35,58

36,91

38,23

39,55

40,87

42,20

24,62 T/m2

678 678 678 678 678 678 678

hdl=4746

0

23,93

1

20,88

2

16,79

3

13,10

4

10,19

5

8,00

6

6,40

7

z

Hình 3.19: Sơ đồ tính toán và kiểm tra lún

c) Ứng suất bản thân tại đáy các lớp phân tố và vẽ biểu đồ ứng suất bản thân

- Tại đáy móng quy ước:



0

bt 

tbqu

(h m

 Lc

)= 1,83.(2+16) = 32,94 T/m2

- Tại đáy các lớp phân tố:

n

bt bt  h

i 0 i i i1

d) Ứng suất gây lún tại đáy các lớp phân tố và vẽ biểu đồ ứng suất gây lún