Báo cáo Khảo sát địa chất công trình cấu trúc địa chất và đặc điểm của các lớp đất

ÑEÀ BAØI: 1.Taûi troïng taùc duïng Taûi troïng Ñôn vò Giaù trò Nt (tc) – Tónh taûi tieâu chuaån KN 6000 Nh (tc) – Hoaït taûi tieâu chuaån KN 1650 Hx – Hoaït taûi tieâu chuaån KN 150 Hy – Hoaït taûi tieâu chuaån KN 175 My – Momen hoaït taûi tieâu chuaån KN.m 1100 Mx – Momen hoaït taûi tieâu chuaån KN.m 1300 Toå hôïp taûi troïng D-N 2.Soá lieäu thuyû vaên vaø chieàu daøi nhòp : Haïng muïc Ñôn vò Soá lieäu MNCN m 6.5 MNTN m 3.25 MNTT m 4.25 Ht-thuyeàn m 4.50 MNTC m Laáy cao hôn MNTN 1-1,5m CÑMÑTN m Giaû õ thieát cao ñoä lôùp ñaát treân cuøng ôû coät ñòa taàng laø 0.00 CÑMÑSX m -1.90 Chieàu daøi nhòp m 32.40 3. Soá lieäu hoá khoan ñòa chaát ( theo hình truï loã khoan ) Teân lôùp Beà daøy lôùp W WL WP IP IL g gS gC e Sr j C (m) (%) (%) (%) (%) (-) KN/m3 KN/m3 KN/m3 (-) (-) (Ñoä) KN/m2 1 8.1 49.5 33.5 24.1 9.4 5.70 16.2 26.8 10.84 1.473 0.900 2o 15’ 6.9 2 14.4 28.1 37.2 21.6 15.6 0.42 18.7 27.2 14.60 0.863 0.885 18o21’ 17.6 3 20.6 39.5 21.6 17.9 < 0 19.7 27.4 16.33 0.677 0.833 19o38’ 67.1 Ghi chuù: Lôùp caùt haït to soá 3 laáy heä soá neùn luùn a = 0.002 cm2/KG PHAÀN I BAÙO CAÙO KHAÛO SAÙT ÑÒA CHAÁT COÂNG TRÌNH CAÁU TRUÙC ÑÒA CHAÁT VAØ ÑAËC ÑIEÅM CUÛA CAÙC LÔÙP ÑAÁT Caùc kí hieäu söû duïng trong tính toaùn ñòa chaát coâng trình : g (kN/m3) : Troïng löôïng theå tích töï nhieân cuûa ñaát gS(kN/m3) : Troïng löôïng rieâng cuûa haït ñaát gn(kN/m3) : Troïng löôïng rieâng cuûa nöôùc ( = 10 kN/m3) W (%) : Ñoä aåm WL (%) : Giôùi haïn chaûy WP (%) : Giôùi haïn deûo a (m3/kN) : Heä soá neùn luùn k (m/s) : Heä soá thaám n (%) : Ñoä roãng e : Heä soá roãng Sr : Ñoä baõo hoaø c (kN/m2) : Löïc dính ñôn vò j ( ñoä ) : Goùc ma saùt trong cuûa ñaát D : Tyû troïng cuûa ñaát . Treân cô sôû ñieàu kieän ñòa chaát ñaõ coù nghieân cöù­ tính toaùn caùc chæ tieâu cô lí cuûa caùc lôùp ñaát ,ta ñaùnh giaù traïng thaùi cuûa ñaát ñeå löïa choïn taàng ñaát toát nhaát phuïc vuï cho vieäc thieát keá moùng. Teân ñaát vaø traïng thaùi ñaát ñöôïc xaùc ñònh vaø ñaùnh giaù döïa vaøo caùc baûng tra trong giaùo trình cô hoïc ñaát. Teân ñaát xaùc ñònh döïa vaøo Ip Traïng thaùi ñaát xaùc ñònh döïa vaøo IL Caên cöù vaøo ñeà baøi ta coù: - Lôùp ñaát 1 coù Ip = 9.4 < 17 laø ñaát seùt pha. - Lôùp ñaát 2 coù Ip = 15.6 < 17 laø ñaát seùt pha. - Lôùp ñaát 3 coù Ip = 17.9 > laø ñaát seùt. Maëc khaùc : lôùp ñaát 1 coù IL = 2.7 > 1 ñaát ôû traïng thaùi chaûy Lôùp ñaát coù IL = 0.42 , ñaát ôû traïng thaùi deûo cöùng. Lôùp ñaát 3 coù IL < 0 neân ñaát ôû traïng thaùi cöùng Ñaùnh giaù theo heä soá loã roãng e,heä soá roãng caøng lôùn cöôøng ñoä cuûa ñaát neàn caøng nhoû, bieán daïng cuûa ñaát caøng lôùn. PHAÀN II THIEÁT KEÁ KYÕ THUAÄT LÖÏA CHOÏN KÍCH THÖÔÙC COÂNG TRÌNH BOÁ TRÍ CHUNG TRUÏ CAÀU: I.Xaùc ñònh kích thöôùc truï caàu vaø taûi troïng: A.Xaùc ñònh kích thöôùc truï: Vò trí xaây döïng truï caàu naèm xa bôø vaø phaûi ñaûm baûo thoâng thuyeàn , söï thay ñoåi cao ñoä möïc nöôùc giöõa MNCN vaø MNTN laø töông ñoái cao . Xeùt caû ñieàu kieän myõ quan treân soâng neân choïn cao ñoä maët beä thaáp hôn MNTN 0,5m . Cao ñoä ñaùy daàm = MNTT+Htt = 4.25 + 4.5 = 8.75đm Cao ñoä ñænh truï = Cao ñoä ñaùy daàm – 0.3 = 8.75 – 0.3 = 8.45 m Cao ñoä maët beä truï = MNTN – 0.5 = 3.25 – 0.5 = 2.75 m Beà daøy beä moùng : Hb = (1÷3)m. Choïn = Hb = 2 m Cao ñoä ñaùy beä = cao ñoä maët beä truï – Hb = 2.75 – 2 = 0.75 m Chieàu cao truï: Htru = CÑ ñænh truï – 1.4 – CÑ maët beä truï = 8.45 – 1.4 – 2.75 = 4.3 m Chieàu roäng truï: Laáy a = (0.2÷1)m. Choïn a = 1 m Laáy b = (0.2÷1)m. Choïn b = 1 m BXaùc ñònh taûi troïng: 1.Tính toaùn troïng löôïng truï : Theå tích truï toaøn phaàn Vtruï = Vmuõ + Vthaân truï + Vbeä truï Vmuõ = 8*0.8*1.7+8*0.6*1.7 – 1.5*0.6*1.7= 17.51 m3 Vthaân truï = (3.14*1.2 *1.2/4 + 3.3*1.2)*4.3 = 21.89 m3 Vbeä truï = 6.5*2*3.2 = 41.6 m3 Vtruï = 17.51 + 21.89 + 41.6 = 81 m3 Theå tích phaàn truï ngaäp trong nöôùc öùng vôùi MNTN. V’truï = Snt*(MNTN – CÑMBT) + Vbeä truï (Vôùi CÑMBT : cao ñoä maët beä truï) V’truï = (3,14*1,22/4 + 3.3*1,2)*(3.25-2.75) + 6.5*2*3.2 = 44.145m3 Trong ñoù: MNTN = 3.25 m :möïc nöôùc thaáp nhaát. CÑMBT = 2.75 m :cao ñoä maët beä truï. Snt :dieän tích ngang truï. ð Troïng löôïng truï: G = Vtruï * gbt - V’truï * gn = 81*24 – 44.145*10 = 1502.55 (kN) Trong ñoù: gbt = 24 kN/m3 : Troïng löôïng rieâng cuûa beâ toâng. gn = 10 kN/m3 : Troïng löôïng rieâng cuûa nöôùc. 2.Laäp caùc toå hôïp taûi troïng thieát keá vôùi MNTN : Nh(tc) = 1650kN : Löïc thaúng ñöùng tieâu chuaån do hoaït taûi taùc duïng taïi ñænh truï Nt(tc) = 6000 kN : Löïc thaúng ñöùng tieâu chuaån do tónh taûi taùc duïng taïi ñænh truï Hx(tc) = Hx =150 kN : Löïc ngang tieâu chuaån do hoaït taûi theo phöông doïc caàu Hy(tc) = Hy =175 kN : Löïc ngang tieâu chuaån do hoaït taûi theo phöông ngang caàu My(tc) = 1100 kN.m : Momen tieâu chuaån do hoaït taûi theo phöông doïc caàu Mx(tc) =1300 kN.m : Momen tieâu chuaån do hoaït taûi theo phöông ngang caàu gbt = 24 kN/m3 : Troïng löôïng rieâng cuûa beâtoâng gn = 10 kN/m3 : Troïng löôïng rieâng cuûa nöôùc Vtruï = 81 m3 : theå tích toaøn phaàn truï V’truï = 44.145 m3 : Theå tích phaàn truï ngaäïp nöôùc nh = 1,4 : Heä soá taûi troïng do hoaït taûi nt = 1,1 : Heä soá taûi troïng do tónh taûi 2.1.Toå hôïp taûi troïng tieâu chuaån vôùi MNTN,ñaët taïi cao ñoä ñænh beä: Toå hôïp taûi troïng tieâu chuaån theo phöông doïc caàu vôùi MNTN : (1) Taûi troïng thaúng ñöùng tieâu chuaån doïc caàu : Ptc = Nttc + Nhtc + Gtc = 6000 + 1650 + 1502.55 = 9152.55 KN (2) Taûi troïng ngang tieâu chuaån doïc caàu : Htc = Hxtc = 150 KN (3) Momen tieâu chuaån doïc caàu : Mtc = Mytc + Hxtc*(CÑÑT – CÑÑB) = 1100 + 150*(8.45 – 0.75) = 2255 KNm Toå hôïp taûi troïng tieâu chuaån theo phöông ngang caàu vôùi MNTN : (1) Taûi troïng thaúng ñöùng tieâu chuaån ngang caàu : Ntc = Nttc + Nhtc + Gtc = 6000 + 1650 + 1502.55 = 9152.55KN (2) Taûi troïng ngang tieâu chuaån ngang caàu : Htc = Hytc = 175 KN (3) Momen tieâu chuaån ngang caàu : Mtc = Mxtc + Hytc*(CÑÑT – CÑÑB) = 1300 + 175(8.45 – 0.75) = 2647.5 KNm 2.2 Toå hôïp taûi troïng tính toaùn caàu vôùi MNTN : Toå hôïp taûi troïng tính toaùn theo phöông doïc caàu vôùi MNTN (1) Taûi troïng thaúng ñöùng tính toaùn docï caàu : Ptt = nh*Nhtc + nt(Nttc + Gtc) = 1,4*1650 + 1,1(6000 + 1502.55) = 10562.81KN (2) Taûi troïng ngang tính toaùn doïc caàu : Htt = nh*Hxtc = 1,4*150 = 210 KN (3) Momen tính toaùn doïc caàu : Mtt = nh*Mytc + nh*(CÑÑT-CÑÑB)* Hxtc = 1,4*1100 + 1,4*(8.45 – 0.75)*150 = 3157 KNm Toå hôïp taûi troïng tính toaùn theo phöông ngang caàu vôùi MNTN (1) Taûi troïng thaúng ñöùng tính toaùn ngangï caàu : Ptt = nh*Nhtc + nt(Nttc + Gtc) = 1,4*1650 + 1.1*(6000 + 1502.55) = 10562.81 KN (2) Taûi troïng ngang tính toaùn ngang caàu : Htt = nh*Hytc = 1,4*175 = 245 KN (3) Momen tính toaùn ngang caàu : Mtt = nh*Mxtc + nh*(CÑÑT-CÑÑB)*Hytc = 1,4*1300+ 1,4*(8.45 – 0.75)175 = 3706.5 KNm Trong ñoù: CÑÑT : cao ñoä ñænh truï. CÑÑB : cao ñoä ñænh beä. BAÛNG TOÅNG HÔÏP SOÁ LIEÄU CAÙC TOÅ HÔÏP TAÛI TROÏNG THIEÁT KEÁ: Loaïi taûi troïng Taûi troïng theo phöông doïc caàu Taûi troïng theo phöông ngang caàu Tieâu chuaån HSTT Tính toaùn Tieâu chuaån HSTT Tính toaùn I.TT thaúng ñöùng(kN) 9152.55 10562.81 9152.55 10562.81 1.TL truï 1502.55 1.1 1652.81 1502.55 1.1 1652.81 2.Tónh taûi 6000 1.1 6600 6000 1.1 6600 3.Hoaït taûi 1650 1.4 2310 1650 1.4 2310 II.Löïc ngang(kN) 150 1.4 210 175 1.4 245 III.Moâmen (kNm) 2255 3157 3706.5 1.Hoaït taûi 1100 1.4 1540 1300 1.4 1820 2.Do löïc ngang 1155 1.4 1617 1347.5 1.4 1886.5 II.Choïn kích thöôùc coïc vaø tính söùc khaùng cuûa coïc: 1.Choïn kích thöôùc coïc : Kích thöôùc maét caét coïc: Coïc ñöôïc choïn laø coïc beâ toâng coát theùp ñuùc saün , ñöôøng kính vöøa coù kính thöôùc 400x400mm. Chieàu daøi coïc: Chieàu daøi cuûa coïc ( LC ) ñöôïc xaùc ñònh nhö sau ( chöa keå chieàu saâu coïc ngaøm vaøo beä ): LC = CÑÑB – CÑMC Coïc ñöôïc caém saâu vaøo lôùp ñaát toát coù N>20. Chieàu saâu muõi coïc (-26.25m) do ñoù ta coù chieàu daøi coïc: Lc = 0.75 – (-26.25) = 27 m. Ñoä maûnh cuûa coïc: D/L = 0.4/ 27 = 0.0148 thoaû maõn yeâu caàu veà ñoä maûnh: Vaäy toång chieàu daøi coïc seõ laø Lcd = 27 + 1 = 28 m Coïc ñöôïc toå hôïp töø 03 ñoát vôùi toång chieàu daøi ñuùc coïc laø: 28m = 11.8m + 11.8m + 4.4m . Nhö vaäy hai ñoát thaâân coù chieàu daøi 10 m , ñoát muõi coù chieàu daøi 8 m . Caùc ñoát coïc seõ ñöôïc noái vôùi nhau baèng haøn trong quaù trình thi coâng ñoùng coïc. Vaät lieäu laøm coïc: Beâ toâng ñuùc saün M350 : do ñoù ta coù fc’= 14.5 Mpa Coát theùp doïc chuû AIII, ñöôøng kính 22mm, coù fy=365 MPa. 2.Tính söùc khaùng doïc truïc cuûa coïc: 2.1.Söùc chòu taûi doïc truïc cuûa coïc theo vaät lieäu : Coâng thöùc tính toaùn : Pr = j Pn Pn = 0.8[0.85*fc’*(Ag – Ast) + fy*Ast] Trong ñoù : Pr : Söùc khaùng löïc doïc truïc tính toaùn (N) Pn : Söùc khaùng löïc doïc truïc danh ñònh (N) fc’ : Cöôøng ñoä quy ñònh cuûa beâ toâng ôû tuoåi 28 ngaøy fy : Cöôøng ñoä giôùi haïn chaûy quy ñònh cuûa coát theùp (MPa) Ag : Dieän tích nguyeân cuûa maët caét (mm2) Ast: Dieän tích nguyeân cuûa coát theùp (mm2) : Heä soá söùc khaùng ( quy ñònh ôû ñieàu 5.5.4.2 ) Ta coù : Dieän tích nguyeân cuûa maët caét coïc: Ag = 400 * 400 = 160000 mm2 Tra baûng moät thanh coát theùp ñöôøng kính 22mm coù F = 387 mm2. Ta boá trí 8 thanh coát theùp doïc chuû neân Ast = 8 * 387 = 3096 mm2 Nhö vaäy thay soá ta ñöôïc söùc khaùng löïc doïc truïc danh ñònh: Pn = 0.8[0.85*14.5*(160000 – 3096) + 365*3096] = 2451105(N) = 2451.105(kN) Vôùi heä soá söùc khaùng j = 0.75 neân söùc khaùng doïc truïc tính toaùn : Pr = 0.75 * 2451.105 = 1838.33 (kN) 2.2.Söùc chòu taûi doïc truïc cuûa coïc theo ñaát neàn: Coâng thöùc tính toaùn: QR = j Qn = jq Qult Hay QR= j Qn = jqb Qp + jqs Qs Vôùi: Qp = qp Ap Qs = qs As Trong ñoù: jq : Heä soá söùc khaùng duøng cho söùc khaùng ñôõ cuûa moät coïc ñôn, (trong Ñieàu 10.5.4,hay tham khaûo AASHTO2007) duøng cho caùc phöông phaùp khoâng phaân bieät giöõa söùc khaùng toaøn boä vaø söï goùp phaàn rieâng reõ cuûa söùc khaùng muõi vaø thaân coïc. Qult: Söùc khaùng ñôõ cuûa moät coïc ñôn (N) Qp : Söùc khaùng muõi coïc (N) Qs : Söùc khaùng thaân coïc (N) qp : Söùc khaùng ñôn vò muõi coïc (MPa) qs : Söùc khaùng ñôn vò thaân coïc (MPa) As : Dieän tích beà maët thaân coïc (mm2) Ap : Dieän tích muõi coïc (mm2) jqp : Heä soá söùc khaùng ñoái vôùi söùc khaùng muõi coïc quy ñònh cho trong Baûng 16 hay 39 duøng cho caùc phöông phaùp taùch rôøi söùc khaùng cuûa coïc do söùc khaùng cuûa muõi coïc vaø söùc khaùng thaân coïc. jqs : Heä soá söùc khaùng ñoái vôùi söùc khaùng thaân coïc cho trong Baûng 16 hay 39 duøng cho caùc phöông phaùp taùch rôøi söùc khaùng cuûa coïc do söùc khaùng cuûa muõi coïc vaø söùc khaùng thaân coïc. Tính söùc khaùng muõi coïc: Qp = qp Ap Theo phöông phaùp söû duïng keát quaû SPT, söùc khaùng ñôn vò muõi coïc danh ñònh (MPa) ñöôïc tính nhö sau: qp = ≤ ql Trong ñoù: N1 : Soá ñeám SPT gaàn muõi coïc ñaõ hieäu chænh cho aùp löïc taàng phuû,’v (Buùa/300mm) N : Soá ñeám SPT ño ñöôïc (Buùa/300mm) D : Chieàu roäng hay ñöôøng kính coïc (mm) Db : Chieàu saâu xuyeân trong taàng chòu löïc (mm) ql : Söùc khaùng ñieåm giôùi haïn tính baèng 0.4 Ncorr cho caùt vaø 0.3 Ncorr cho buøn khoâng deûo. ’v : ÖÙng suaát coù hieäu (ÖÙng suaát do troïng löôïng baûn thaân ñaát) Ta coù: N1 = N = 33 (Buùa/300mm) D = 400 mm Db = 26.25 – 22.5 = 3.75 (m) = 3750 (mm) ð qp = = 11.756 (MPa) Ap = 400*400 = 160000 (mm2) Do ñoù söùc khaùng muõi coïc baèng: Qp = 11.756*160000 = 1880960 (N) Tính söùc khaùng thaân coïc Qs = qs As Theo phöông phaùp söû duïng keát quaû SPT, söùc khaùng ñôn vò beà maët thaân coïc ñöôïc tính ñoái vôùi coïc ñoùng chuyeån dòch laø: qs = 0.0019 Ñeå tieän cho vieäc tính toaùn ta laäp baûng tính sau: Hi(m) Ni (Buùa/300mm) hi (mm) qsi=0.0019 Asi=cvi*hi Qsi=qsi*Asi 2.2 1 2200 0.50 0.00095 3520000 3344 4.2 2 2000 1.50 0.00285 3200000 9120 6.2 2 2000 2.00 0.0038 3200000 12160 8.2 9 2000 5.50 0.01045 3200000 33440 10.2 11 2000 10.00 0.019 3200000 60800 12.2 13 2000 12.00 0.0228 3200000 72960 14.2 12 2000 12.50 0.02375 3200000 76000 16.2 10 2000 11.00 0.0209 3200000 66880 18.2 9 2000 9.50 0.01805 3200000 57760 20.2 13 2000 11.00 0.0209 3200000 66880 22.2 13 2000 13.00 0.0247 3200000 79040 24.2 29 2000 21.00 0.0399 3200000 127680 26.25 33 2050 31.00 0.0589 3280000 193192 Toång 859256 Töø baûng tính ta ñöôïc: Qs = = 859256 (N) Tra baûng 16 ta coù: jqb = 0.7v = 0.7*0.8 = 0.56 jqs = 0.65v = 0.65*0.8 = 0.52 Vôùi: v = 0.8 ( Tra baûng 16) Nhö vaäy söùc chòu taûi doïc truïc cuûa coïc theo ñaát neàn: Pdn = QR = 0.56* 1880960 + 0.52* 859256 = 1500150(N) = 1500.15(kN) Söùc chòu taûi thieát keá cuûa coïc laáy giaù trò nhoû hôn trong 2 giaù trò laø söùc chòu taûi cuûa coïc theo ñaát neàn vaø söùc chòu taûi cuûa coïc theo vaät lieäu: P0 = min( Pvl, Pdn). P0 = min( 1838.33; 1500.15). P0 =1500.15 kN. III.Xaùc ñònh soá löôïng coïc vaø boá trí coïc trong beä: 1)Soá löôïng coïc : Soá löôïng coïc ñöôïc tính theo coâng thöùc : nc = = 10.56 ( = 1-1.5 ) Ptk :Söùc chòu taûi tính toaùn cuûa coïc ñôn . à choïn soá coïc thieát keá laø nc = 15 coïc 2)Boá trí coïc trong moùng : Yeâu caàu: + Khoaûng caùch töø tim coïc ngoaøi cuøng ñeánmeùp beä +Khoaûng caùch giöõa caùc tim coïc Caùc coïc ñöôïc boá trí theo hình thöùc löôùi oâ vuoâng treân maët baèng vaø hoaøn toaøn thaúng ñöùng treân maët ñöùng , vôùi caùc thoâng soá : Toång soá coïc trong moùng nc = 15 coïc Soá haøng coïc theo phöông doïc caàu n =3,khoaûng caùch tim caùc haøng coïc theo phöông doïc caàu laø a = 1,35m Soá haøng coïc theo phöông ngang caàu m = 6, khoaûng caùch tim caùc haøng coïc theo phöông ngang caàu laø b = 1,05 m Khoaûng caùch töø tim coïc ngoaøi cuøng tôùi meùp beä theo phöông ngang caàu vaø phöông ngang caàu laø c = 0.55 m Kích thöôùc beä coïc sau khi boá trí Tính toaùn moùng coïc beä cao chòu taûi troïng ngang vaø moâmen uoán lôùn vì vaäy ta thieát keá moùng coïc xieân vôùi ñoä xieân (1:10 ) goùc xieân = 5.710 nhö hình veõ. Boá trí caùc coïc 2,3,4,12,13,14 xieân theo phöông doïc caàu coøn 4 coïc 1,5,11,14 vöøa xieân theo phöông ngang caàu vöøa xieân theo phöông doïc caàu. IV.Tính noäi löïc trong coïc : Ta duøng chöông trình FB.Pier ñeå tính noäi löïc trong coïc. Moâ hình coïc chaïy chöông trình nhö sau: Keát quaû chaïy FB.Pier ta coù toå hôïp taûi troïng theo phöông doïc truïc lôùn nhaát: Pmax = 1170 (kN) V.Kieåm toaùn moùng coïc theo TTGH cöôøng ñoä: 1.Kieåm toaùn söùc khaùng doïc truïc: Pmax = 1170(kN) ÑAÏT Pmax + < Pñn Troïng löôïng coïc = 0.4*0.4*28*24 = 107.52 (kN) => Pmax + = 1170 + 107.52 = 1277.52 (kN) < Pñn = 1500.15 (kN) 2.Kieåm toaùn söùc khaùng ñôõ ngang cuûa nhoùm coïc: Söùc khaùng ñôõ ngang cuûa nhoùm coïc ñöôïc tính nhö sau: Trong ñoù: Pu : Söùc khaùng ñôõ giôùi haïn(danh ñònh) cuûa coïc ñôn(MPa) : Heä soá söùc khaùng ngang cuûa coïc,laáy baèng 0.65 : Heä soá höõu hieäu cuûa nhoùm coïc, laáy baèng 0.85 Xaùc ñònh Pu theo phöông phaùp Broms: Trường hợp đầu cọc bị ngàm và đất nên là đất dính B: Đường kính cọc hay chiều dài cạnh hình vuông L: Chiều dài cọc ngập trong đất : Cường độ chống cắt không thoát nước của đất Cu được lấy như sau : Cu = N/10 với đất sét dẻo cao Cu = N/15 với đất sét dẻo vừa Cu = N/20 với đất sét ít dẻo Bảng tính Pu tường lớp Lớp đất B(m) 1.5B(m) Cu(KN/m2) L(m) Pu(KN) Lớp1 0.4 0.6 0.226 6.2 4.56 Lớp2 0.4 0.6 0.375 14.4 18.36 Lớp3 0.4 0.6 0.83 3.75 9.41 Toång Pui 32.33 Do ñoù söùc khaùng ngang cuûa nhoùm coïc: PR = 0.65*0.85*15*32.33 = 267.93 (kN) > max(Hx,Hy) = max(210;245)= 245kN => ÑAÏT VI.Kieåm toaùn moùng coïc theo TTGH söû duïng: 1.Xaùc ñònh taûi troïng luùn : Góc mở quy đổi về móng tương đương: Ñoä Radian 2.25 0.04 18.35 0.32 19.63 0.34 Kích thước quy đổi đáy móng tại cao độ:-26.25m : Góc mở quy đổi về móng tương đương : Chiều dài móng tương đương : Chiều rộng móng quy đổi : khoảng cách 2 tim cọc xa nhất theo chiều ngang cầu : khoảng cách 2 tim cọc xa nhất theo chiều dọc cầu l : Chiều dài cọc Ứng suất dưới đế móng: P: Tải trọng thẳng đứng tác dụng đáy móng H: Chiều dài cọc chôn trong đất = 20 (kN/m2) : Trọng lượng riêng quy ước. : Trọng lượng riêng trung binh Ta coù: = =18.1(kN/m3) => Ứng suất gây lún ở đế móng: p = 674.75 – 18.1*24.35 = 234.015(kN/m2) 2.Bieåu ñoà phaân boá öùng suaát döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc : Phaân lôùp ñaát döôùi moùng khoái quy öôùc laøm nhieàu lôùp phaân toá : 2.1 Tính toaùn öùng suaát do troïng löôïng baûn thaân caùc lôùp ñaát theo chieàu saâu : Coâng thöùc : Trong ñoù : sbt : thaønh phaàn öùng suaát coù hieäu do troïng löôïng baûn thaân caùc lôùp ñaát gaây ra taïi ñieåm bieân döôùi cuûa lôùp ñaát phaân toá thöù i. gi : troïng löôïng theå tích coù hieäu cuûa lôùp ñaát phaân toát thöù i. hi beà daøy lôùp ñaát thöù i. n : soá lôùp ñaát tính töø maët ñaát sau xoùi ñeán ñieåm caàn tính öùng suaát Ñeå veõ ñöôïc bieåu ñoà öùng suaát do taûi troïng baûn thaân cuûa ñaát döôùi ñaùy moùng , ta tính öùng suaát taïi moät soá ñieåm ñaëc bieät , ñoù laø caùc ñieåm bieân treân vaø bieân döôùi cuûa moãi lôùp ñaát töï nhieân , ñieåm muõi coïc , rieâng vôùi taàng ñaát naèn döôùi moùng khoái quy öôùc ta tính öùng suaát taïi caùc ñieåm bieân treân vaø bieân döôùi cuûa moùng khoái quy öôùc. Keát quaû nhö baûng sau : Lớp đất gi (kN/m3) Bề dày_h (m) Tọa độ tính từ biên trên của điểm tính ứng suât hi (m) gixhi (kN/m2) 1 10.84 6.2 0 0 0 6.2 67.208 67.208 2 14.6 14.4 0 0 67.208 14.4 210.24 277.448 3 16.33 3.75 0 0 277.448 3.75 61.238 338.6855 10 4.75 16.33 355.0155 5.75 16.33 371.3455 6.75 16.33 387.6755 7.75 16.33 404.0055 8.75 16.33 420.3355 9.75 16.33 436.6655 10.75 16.33 452.9955 11.75 16.33 469.3255 12.75 16.33 485.6555 13.75 16.33 501.9855 2.2.Tính toaùn öùng suaát gia taêng do taûi troïng gaây luùn : Coâng thöùc : szi = Ki(s -sh) = Ki.p Trong ñoù : szi : öùng suaát gia taêng do taûi troïng gaây luùn gaây ra ôû ñieåm thöù i p : aùp löïc gaây luùn taïi ñaùy moùng khoái quy öôùc Ki : heä soá tra baûng phuï thuoäc vaøo loaïi moùng Tính öùng suaát gia taêng do taûi troïng gaây luùn gaây ra taïi caùc ñieåm töông öùng vôùi caùc ñieåm trong lôùp döôùi moùng khoái quy öôùc nhö trong baûng tính öùng suaát do troïng löôïng baûn thaân Điểm Tọa độ tính từ đáy móng khối quy ước zi(m) A (m) B (m) Ki p 0 0 9.33 6.03 1.55 0.00 1 234.015 234.015 1 1 9.33 6.03 1.55 0.17 1 234.015 234.015 2 2 9.33 6.03 1.55 0.33 0.8447 234.015 197.67 3 3 9.33 6.03 1.55 0.50 0.7178 234.015 167.98 4 4 9.33 6.03 1.55 0.66 0.6264 234.015 146.59 5 5 9.33 6.03 1.55 0.83 0.5293 234.015 123.86 6 6 9.33 6.03 1.55 1.00 0.4322 234.015 101.14 7 7 9.33 6.03 1.55 1.16 0.3771 234.015 88.25 8 8 9.33 6.03 1.55 1.33 0.3186 234.015 74.56 9 9 9.33 6.03 1.55 1.49 0.2635 234.015 61.66 10 10 9.33 6.03 1.55 1.66 0.2281 234.015 53.38 Phaân boá öùng suaát do troïng löôïng baûn thaân: 2.3 Chieàu saâu tính luùn : Quy ñònh chieàu saâu Hc cuûa taàng ñaát chòu neùn tính töø ñaùy moùng ñeán cao ñoä maø ôû ñoù : Ta nhaän thaáy taïi ñoä saâu z = 10 m tính töø ñaùy moùng khoái quy öôùc coù: 501.9855kN/m2 2.4 Ñoä luùn toång coäng cuûa neàn döôùi moùng coïc : Coâng thöùc tính : S== Trong ñoù : e1(i) , e2(i) : heä soá roãng cuûa ñaát öùng vôùi p1(i),p2(i) (tra ñöôøng cong neùn luùn lôùp i ) hi : chieàu daøy taàng ñaát thöù i. Keát quaû tính luùn ñöôïc trình baøy ôû baûng sau : Ñieåm hi(m) P1i P2i e1i e2i Si(m) 0 1 338.6855 234.015 234.015 346.85 580.87 0.61 0.59 0.01242 1 1 355.0155 234.015 215.843 363.18 579.02 0.605 0.591 0.00872 2 1 371.3455 197.67 182.825 379.51 562.34 0.603 0.592 0.00686 3 1 387.6755 167.98 157.285 395.84 553.13 0.601 0.593 0.005 4 1 404.0055 146.59 135.225 412.17 547.4 0.6 0.594 0.00375 5 1 420.3355 123.86 112.5 428.5 541 0.6 0.595 0.00313 6 1 436.6655 101.14 94.695 444.83 539.53 0.598 0.596 0.00125 7 1 452.9955 88.25 81.405 461.16 542.57 0.597 0.595 0.00125 8 1 469.3255 74.56 68.11 477.49 545.6 0.596 0.594 0.00125 9 1 485.6555 61.66 57.52 493.82 551.34 0.595 0.593 0.00125 10 1 501.9855 53.38 Toång 0.03247 2.5 Kieåm toaùn luùn : Ñieàu kieän : Ñoä luùn ñeàu moùng S < 1.5 = 1.5= 8.54 cm à S = 3.247cm < 8.54 cm à ÑAÏT 3.Kieåm toaùn chuyeån vò ngang: Theo keát quaû chaïy chöông trình F.B.Pier ta coù chuyeån vò ngang: u = max (ux;uy) = max (12.6mm; 1.01mm) < 38 mm => ÑAÏT VII.Thieát keá thi coâng: Toång chieàu daøi coïc laø 28m , seõ ñöôïc chia laøm 3 ñoát coù caùc chieàu daøi töông öùng laø 11.8m+11.8m+4.4m . Vieäc tính toaùn coát theùp cho giai ñoaïn thi coâng caåu vaø treo caùc ñoát coïc . Choïn ñoát coù chieàu daøi 10m ñeå tính Kieåm tra coïc khi caåu theo hai sô ñoà Tính momen coïc theo sô ñoà 1 : Moâmen tính toaùn : Mmax(1) = 0.2072/ 2 qL2 Mmax(1) = 0.02143.84 11.82 =11.44 kNm Vôùi q = Fcoïc x gbt = 0.4 0.4 24 = 3.84 kN/m Tính theo sô ñoà 2 : Momen tính toaùn : Mmax(2) = 0.2942/ 2 qL2 = 0.04323.84 11.82 = 23.09 kNm Tính toaùn moái noái. Coïc ñöôïc noái taïi ñaàu caùc ñoát coïc baèng phöông phaùp haøn noái. Tính choïn theùp goùc noái. As ===5036.52( mm2 ) choïn 4 theùp goùc: == 1259.13 (mm2)= 12.59 (cm2 ) Choïn 4 theùp goùc : L 100 100 12, coù chieàu daøi laø 500mm . Dieän tích 1 theùp goùc = 15.48 cm2 Dieän tích 4 theùp goùc = 61.92 cm2 Theùp bòt ñaàu coïc duøng ñeå haøn noái caùc coïc duøng theùp hình vuoâng loaïi M270M caáp 345 coù cöôøng ñoä chaûy Fy = 345 Mpa coù kích thöôùc: 11440 4000 10. Choïn ñöôøng haøn vaø kieåm toaùn moái haøn. Choïn ñöôøng haøn coù chieàu daøy w = 10 cm,ñöôïc cheá taïo baèng que haøn E70XX coù cöôøng ñoä Fexx = 540 Mpa. Söùc khaùng caét : Trong ñoù: : Tra baûng heä soá söùc khaùng. Chieàu daøy tính toaùn cuûa ñöôøng haøn = 0.70710. Khaû naêng chòu neùn treân moät ñôn vò chieàu daøi(1mm) ñöôøng haøn laø: 0.60.9 540 0.70710 = 2061.612( N/mm). Khaû naêng chòu caét treân moät ñôn vò chieàu daøi cuûa thanh moái noái moûng hôn(baûn theùp bòt ñaàu coïc): 1 0.5810 345 = 2001 ( N/mm). '=> Cöôøng ñoä chòu caét laø quyeát ñònh. Toång chieàu daøi ñöôøng haøn = 5424 mm. =>Khaû naêng chòu löïc cuûa toaøn lieân keát. Rr =2001 5424 = 10853.424(N)= 10853.424(KN) Kieåm toaùn: Rr =10853.424 kN > P(Toång taûi troïng thaúng ñöùng )= 10562.81 (KN) Vaäy moái noái ñuû khaû naêng chòu löïc. Tính toaùn choïn buùa. -Lyù do choïn buùa:khi ñoùng coïc ñeå deã daøng quan saùt ñoä choái cuûa coïc khi thi coâng, hay ñeå ñaûm baûo beâ toâng ñaàu coïc khoâng bò phaù hoûng khi ñoùng coïc do choïn buùa coù naêng löïc xung kích quaù lôùn -Caùch choïn buùa: +Döïa vaøo naêng löôïng xung kích cuûa buùa ta coù theå choïn buùa nhö sau: Trong ñoù: Ptt =1500.15 (KN): Söùc chòu taûi thieát keá cuûa coïc(kN). E = Naêng löïc xung kích cuûa buùa(N.m) '=> E 25 1206.03 = 37503.75 (N.m)=37.504(KN.m) +) Chọn quả buùa coù trọng lượng Q=1,2 tấn= +) Trọng lượng của cọc: q= Hệ số thích dụng: (ÑAÏT) - Vôùi naêng löïc caàn thieát nhö treân haàu nhö khoâng coù loaïi buùa diezen naøo phuø hôïp ñeå ñoùng,do ñoù ta phaûi duøng loaïi buùa thuyû löïc coù soá hieäu V100D6 coù caùc thoâng soá kyõ thuaät nhö sau: + Naêng löôïng toái ña /moät nhaùt buùa :7200 KG.m + Moät haønh trình toái ña :1.2 m + Moät haønh trình toái thieåu:0.2 m + Toác ñoä ñaùnh buùa khi haønh trình ,daøi 1.2m + Troïng löôïng thaân tröôïc cuûa buùa: 6100 KG + Troïng löôïng cuûa ñaàu buùa(khoâng tính muõi) 9400 KG Tính ñoä choái Coâng thöùc tính toaùn : Trong ñoù: Pgh : söùc chòu taûi giôùi haïn cuûa coïc. Q : troïng löôïng cuûa quaû buùa. H :chieàu cao rôi buùa. F: dieän tích maët ngang coïc. : toång troïng löôïng coïc. =10(daN/cm2): heä soá kinh nghieäm(tra baûng) K1=0.45 : heä soá phuïc hoài sau va chaïm( xaùc ñònh töø thöïc nghieäm) : ñoä choái cuûa coïc. Vaäy ñoä choái e = 8.04mm/1 nhaùt buùa ñaäp. VIII.Thieát keá toå chöùc thi coâng: A-Ñuùc coïc: -Löïa choïn vò trí thích hôïp vaø giaûi phoùng maët baèng vò trí ñuùc coïc,khi choïn vò trí ñuùc c oïc caàn chuù yù sao cho ñòa hình baèng phaúng ,ñuû khoâng gian ñeå ñuùc haøng loaït coïc ,ñuû choã chöùa vaät lieäu gia coâng coát theùp ,ñieàu kieän vaän chuyeån vaät lieäu… A-1.gia coâng coát theùp - Choïn nôi gia coâng coát theùp sao cho gaàn baõi ñuùc coïc nhaát hoaëc vaän chuyeån ñeán baõi ñuùc coïc thuaän tieän nhaát ,caùc loaïi coát theùp ñöôïc gia cong ñuùng theo thieát keá nghóa laø phaûi ñaûm baûo veà kích thöôùc ,soá löôïng …vaø sau khi gia coâng xong ta taäp hôïp laïi theo töøng chuûng loaïi vaø vaänn chuyeån ñeán baõi ñuùc coïc. A-2.Taïo phaúng maët baèng ñuùc coïc vaø laép ñaët vaùn khuoân vaø coát theùp -Tröôùc khi laép ñaët vaùn khuoân ta laøm baèng phaúng beà maët ñuùc coïc vaø ñoã lôùp beâ toâng daøy khoaûng 5 cm ñeå taïo maët baèng ñuùc coïc thaät vöõng chaét . sau khi taïo phaúng xong ta tieán haønh laép ñaët vaùn khuoân vaø coát theùp ,ñeå tieát kieäm chi phí vaùn khuoân ta ñuùc caùc coïc xen keõ nhau ghóa laõ coïc tröôùc seõ laøm vaùn khoân cho coïc sau.sau khi laép ñaët vaùn khuoân xong ta tieán haønh ñaët roï theùp vaøo loøng vaùn khuoân vaø caân chænh cho chính xaùc ñeå coát theùp khoâng bò nghieâng meùo vaø loù ra ngoaøi beâ toâng. A-3.ñổã beâ toâng vaø baûo döôõng coïc Tröôùc khi ñoã beâ toâng ta tieán haønh kieâûm ta laïi kích thöôùc vaùn khuoân caø loàng theùp laïi moät laàn nöõa .beâ toâng coù theå cheá taïo taïi baõi ñuùc coïc hoaëc vaän chuyeån töø nhaø maùy ñeán ,caàn löu yù laø quaù trình ñoã beâ toâng phaûi ñöôïc tieán haønh lieân tuïc vaø keát hôïp vôùi ñaàm rung ,ñaàm duøi ñeå­ beâ toâng ñöôc leøn chaët. Sau khi ñoã beâ toâng xong ta duøng bao ni lon phuû kín caùc coïc vaø thöông xuyeân töôùi nöôùc ñeå ñaûm baûo ñuû ñoä aêm trong quaê trình hình thaønh cöôøng ñoä cuûa beâ toâng. A-4.Vaän chuyeån cocï sau khi baûo döôõng coïc ñeán khi ñaït cöôøng ñoä thì ta tieán haønh vaân chuyeån coïc ñeán coâng tröôøng,neáu coïc ñöôïc ñuùc taïi coâng tröôøng thì vieäc vaän chuyeån ta khoâng quan taâm vaø neáu baõi ñuùc coïc ôû xa coâng tröôøng thì ta duøng xe ñeå chôû coïc,quaù trình vaän chuyeån coïc phaûi caån thaän vaø nheï nhaøn ,keâ kích coïc ñuùng vò trí nhö ta ñaõ giôùi thieäu ôû phaàn tröôùc. B.Ñònh vò hoá moùng Caên cöù vaøo tim cuûa coâng trình (tim caàu) vaø caùc coïc moùc ñònh vò ta duøng mia ,maùy kinh vó ,thöôùc daây hoaëc thöôùc theùp ñeå xaùc ñònh tim hoá moùng. Vieäc ñònh vi hoá moùng baèng maùy kinh vó ôû ñaây ta khoâng giôùi thieäu caùch thöïc hieän caùc thao taùc laøm maùy maø chuù yù ñeán caùch ñaùnh daáu vò trí caùc coïc tim ñeå sao cho noù khoâng bò maát trong suoát quaù trình thi coâng coâng trình . khi ñònh vò coïc tim ta caàn phaûi ñoùng theâm caùc coïc moùc phuï ngoaøi phaïm vi thi coâng hoá moùng ñeå tieän kieåm tra tim hoá moùng tim beä …. Trong quaù trình thi coâng. C.Ñoùng coïc. C-1.Choïn phöông aùn ñoùng coïc Coâng trình laø moùng truï caàu ôû nôi khoâng coù nöôùc maët ,vôùi MNTC laø töông ñoái saâu neân ta choïn phöông aùn ñoùng coïc treân phao noåi laø thích hôïp. C-2.Trình töï ñoùng coïc Vò trí cuûa caùc coïc ñöôïc ñònh vò baèng maùy kinh vó ,sau khi ñònh vò ñöôïc vò trí cuûa töøng coïc ta di chuyeån giaù buùa ñeán vò trí ñoù vaø tieán haønh ñoùng coïc. + Ñaët buùa treân ñaàu coïc ,tieán haønh eùp coïc baèng söùc eùp thuyû löïc. + Ñeå thuaän tieän cho vieäc theo doõi quaù trình haï coïc ta duøng sôn ñaùnh daáu leân coïc vôùi khoaûng caùch nhaát ñònh ñeå kieåm tra cao ñoä . + Trong quaù trình ñoùng coïc phaûi luoân theo doõi truïc tim coïc so vôùi phöông thaúng ñöùng ñeå neáu c où sai leäch thì kòp thôøi khaéc phuïc. + Sau khi ñoùng ñoaïn coïc ñaàu t ieân daøi 10 m xuoáng gaàn maët nöôùc thì ta tieán haønh noái coïc sau ñoù tieán haønh ñoùng coïc ñeán cao ñoä thieát keá. + Caàn phaûi coù soå nhaät kí ghi cheùp theo doõi trong suoát thôøi gian ñoùng coïc nhö:soá coïc ,giôø ñoùng coïc ,thôøi gian ñoùng xong moät coïc ,ñieàu kieän thôøi tieát … ta coù sô ñoà ñoùng coïc nhö hình veõ . D- Ñoùng voøng vaây coïc vaùn ,ñoã beâ toâng bòt ñaùy vaø laøm khoâ hoá moùng E- Ñoå beâ toâng beä moùng E-1.Ñaäp ñaàu coïc ,veä sinh hoá moùng ,ñoã beâ toâng loùt moùng vaø laép ñaët vaùn khuoân - Sau khi thöïc hieän caùc böôùc ñaõ neâu treân xong ta tieán haønh ñaäp ñaàu coïc ,ta duøng buùa ñaäp thuû coâng ,boùc boû beâ toâng ñaàu c oïc vöøa ñaäp leân khoûi hoá moùng ,duøng duïng cuï thuû coâng ñeå taïo phaúng ñaùy hoá moùng vaø sau ñoù tieùn haønh ñoã lôùp BT loùt moùng Mac 150. -Duøng maùy kinh vó ñònh tim vaø phaïm vi beä moùng ,caåu laép coát theùp xuoáng hoá moùng. -Sau khi ñoã lôùp beâ toâng loùt moùng xong ta duøng caåu ñeå caåu laép caùc vaùn khuoân xuoáng hoá moùng ,caùc vaùn khuoân lieân keát vôùi nhau vaø lieân keát vôùi coùt theùp baèng haøn ñieän. -Duøng maùy thuyû bình ñeå ñònh vò trí ñænh moùng ñeå phuïc vuï cho vieäc ñoã beâ toâng . E-2.Ñoå beâ toâng Coù theâ cheá taïo beâ toâng taïi coâng tröôøng hoaëc chôû töø nhaø maùy ra ,beâ toâng ñöôïc cheá taïo ñuùng theo thieát keá ,xe bôm (maùy bôm) beâ toâng ñöùng treân xaø lan beâ toâng vaøo hoá mong thoâng qua ñöôøng oáng daãn beâ toâng,döôùi beä coù ñaàm duøi keát hôïp vôùi ñaàm rung gaén xung quanh thaønh vaùn khuoân ñeå laøm taêng ñoä chaëc cuûa beâ toâng.quaù trình ñoã beâ toâng ñöôïc tieán haønh ñeán khi ñaït cao ñoä thieát keá thì keát thuùc.chuù yù trong quaù trình ñoã beâ toâng khoâng ñöôïc giaùn ñoaïn vì seõ sinh hieän töôïng phaân taàng . -Sau khi ñoã xong ta tieán haønh baûo döôõng cho ñeán khi beâ toâng ñaït cöôøng ñoä thì thaùo vaùn khuoân vaø tieáp tuïc hoaøn thieän phaàn thaân töôøng chaén. -Caàn chuù yù so saùnh giöõa khoái löôïng beâ toâng ñoã thöïc teá vaø khoái löôïng thieát keá ,hai soá lieäu naøy khoâng ñöôïc sai leäch quaù nhieàu.