Móng cọc khoan nhồi bêtông cốt thép

PHÖÔNG AÙN II: MOÙNG COÏC KHOAN NHOÀI BEÂTOÂNG COÁT THEÙP * ÑAËC ÑIEÅM CUÛA COÏC KHOAN NHOÀI VAØ PHAÏM VI AÙP DUÏNG: - Coïc khoan nhoài laø loaïi coïc ñöôïc ñoå beâtoâng taïi choã vaø thi coâng baèng caùc phöông phaùp khaùc nhau tuøy theo yeâu caàu truyeàn taûi cuûa coâng trình . - Trong nhöõng naêm 80, ôû nöôùc ta ñaõ söû duïng loaïi coïc khoan nhoài baèng phöông phaùp taïo loã thuû coâng ñeå taïo neân coïc, cho ñeán nay ñaõ söû duïng caùc thieát bò hieän ñaïi ñeå taïo loã vaø nhoài beâtoâng vaøo loã khoan theo caùc bieän phaùp vaø qui trình thi coâng khaùc nhau . - Coïc khoan nhoài ñöôïc söû duïng roäng raõi trong caùc ngaønh caàu ñöôøng , trong caùc coâng trình thuûy lôïi, trong nhöõng coâng trình daân duïng vaø coâng nghieäp . Ñoái vôùi vieäc xaây döïng nhaø cao taàng ôû caùc ñoâ thò lôùn trong ñieàu kieän xaây chen, khaû naêng aùp duïng coïc khoan nhoài ñaõ ñöôïc phaùt trieån vaø coù nhöõng tieán boä ñaùng keå . Nhöõng öu, khuyeát ñieåm cuûa coïc khoan nhoài : Nhöõng öu ñieåm chính caàn phaùt huy trieät ñeå : - Coù khaû naêng chòu taûi lôùn. Söùc chòu taûi cuûa coïc khoan nhoài vôùi ñöôøng kính lôùn vaø chieàu saâu lôùn coù theå ñaït ñeán ngaøn taán. - Khoâng gaây ra aûnh höôûng chaán ñoäng ñoái vôùi caùc coâng trình xung quanh, thích hôïp vôùi vieäc xaây chen ôû caùc ñoâ thò lôùn, khaéc phuïc ñöôïc caùc nhöôïc ñieåm cuûa caùc loaïi coïc ñoùng khi thi coâng trong ñieàu kieän naøy - Coù khaû naêng môû roäng ñöôøng kính vaø chieàu daøi coïc ñeán möùc toái ña. Hieän nay coù theå söû duïng loaïi ñöôøng kính coïc khoan nhoài töø 60cm ñeán 250cm hoaëc lôùn hôn. Chieàu saâu coïc khoan nhoài coù theå haï ñeán ñoä saâu 100m. Trong ñieàu kieän thi coâng cho pheùp, coù theå môû roäng ñaùy hoaëc môû roäng beân thaân coïc vôùi caùc hình daïng khaùc nhau nhö caùc nöôùc phaùt trieån ñang thöû nghieäm. - Löôïng coát theùp boá trí trong coïc khoan nhoài thöôùng ít hôn so vôùi coïc ñoùng (ñoái vôùi coïc ñaøi thaáp). -Coù khaû naêng thi coâng coïc khi qua caùc lôùp ñaát cöùng naèm xen keõ. Nhöõng nhöôïc ñieåm chuû yeáu: - Giaù thaønh phaàn neàn moùng thöôøng cao hôn khi so saùnh vôùi caùc phöông aùn moùng coïc khaùc nhö coïc eùp vaø coïc ñoùng. - Theo toång keát sô boä, ñoái vôùi caùc coâng trình nhaø cao taàng khoâng lôùn laém (döôùi 12 taàng), kinh phí xaây döïng neàn moùng thöôøng lôùn hôn 2 - 2.5 laàn khi so saùnh vôùi caùc coïc eùp. Tuy nhieân, neáu soá löôïng taàng lôùn hôn, taûi troïng coâng trình ñoøi hoûi lôùn hôn, luùc ñoù giaûi phaùp coïc khoan nhoài laïi trôû thaønh giaûi phaùp hôïp lyù. - Coâng ngheä thi coâng ñoøi hoûi kyõ thuaät cao, ñeå traùnh caùc hieän töôïng phaân taàng (coù loã hoång trong beâ toâng) khi thi coâng ñoå beâ toâng döôùi nöôùc coù aùp, coù doøng thaám lôùn hoaëc ñi qua caùc lôùp ñaáy yeáu coù chieàu daøy lôùn (caùc loaïi buøn, caùc loaïi caùt nhoû, caùt buïi baõo hoaø thaám nöôùc). -Bieän phaùp kieåm tra chaát löôïng beâ toâng trong coïc thöôøng phöùc taïp gaây nhieàu toán keùm trong quaù trình thöïc thi. - Vieäc khoái löôïng beâ toâng thaát thoaùt trong quaù trình thi coâng do thaønh loã khoan khoâng baûo ñaûm vaø deã bò saäp cuõng nhö vieäc naïo veùt ôû ñaùy loã khoan tröôùc khi ñoå beâ toâng deã gaây ra aûnh höôûng xaáu ñoái vôùi chaát löôïng thi coâng coïc. - Ma saùt beân thaân coïc coù phaàn giaûm ñi ñaùng keå so vôùi coïc ñoùng vaø coïc eùp do coâng ngheä khoan taïo lo TAÛI TROÏNG TAÙC DUÏNG. * Caùc tröôøng hôïp toå hôïp cho moùng: +Toå hôïp taûi troïng chính: bao goàm caùc taûi troïng thöôøng xuyeân, caùc taûi troïng taïm thôøi taùc duïng laâu daøi vaø moät trong caùc taûi troïng taïm thôøi taùc dung ngaén haïn. +Toå hôïp taûi troïng phuï: bao goàm caùc taûi troïng thöôøng xuyeân, caùc taûi troïng taïm thôøi taùc duïng laâu daøi vaø ít nhaát laø hai taûi troïng taïm thôøi taùc dung ngaén haïn. +Toå hôïp taûi troïng ñaëc bieät: bao goàm caùc taûi troïng thöôøng xuyeân, taûi troïng taïm thôøi taùc duïng laâu daøi,ø moät trong caùc taûi troïng taïm thôøi taùc dung ngaén haïn vaø moät soá taûi troïng ñaëc bieät taïm thôøi nhö ñoäng ñaát, noå, ñòa chaán, ... Töø keát quaû tính toaùn cuûa phaàn meàm MICROFEAP vaø chöông trình toå hôïp noäi löïc STEEL ta nhaän ñöôïc keát quaû noäi löïc taùc duïng xuoáng moùng cuûa khung truïc 3 nhö sau: - Coät truïc A: - Coät truïc B: Ntto=234 T Ntto=359 T Mtto= 10.47Tm Mtto= 10.34Tm Qtto= 6.499 T Qtto= 9.286T - Coät truïc C: - Coät truïc D: Ntto=379 T Ntto=301 T Mtto=12.82 Tm Mtto= 8.14 Tm Qtto= 7.16 T Qtto= 4.537 T CHÖÔNG IV: TÍNH MOÙNG MOÙNG COÏC KHOAN NHOÀI BEÂTOÂNG COÁT THEÙP TOÅNG QUAÙT: Coâng trình coù qui moâ lôùn ( 1 taàng treät +8 taàng laàu ). Ñöôïc xaây döïng treân neàn ñaát yeáu neân phöông aùn moùng coïc khoan nhoài BTCT ñöôïc ñeà xuaát laø raát hôïp lyù nhaèm ñaûm baûo thi coâng coïc khoâng gaây chaán ñoäng ñeán caùc coâng trình laân caän vaø khoâng aûnh höôûng ñeán moâi tröôøng xung quanh, do ñoù moùng coïc khoan nhoài BTCT ñöôïc thieát keá. II. KEÁT CAÁU COÏC BTCT: Caên cöù vaøo taûi troïng coâng trình beân treân vaø tình hình ñòa chaát neàn beân döôùi coù keát hôïp vôùi kinh nghieäm caùc coâng trình töông töï ñöôïc xaây döïng treân neàn ñaát töông töï ta choïn: +Tieát dieän coïc coù ñöôøng kính D=1m. + Chieàu daøi coïc:26.0 m: trong ñoù ta choân moät ñoaïn coïc daøi 0.1m vaøo ñaøi vaø 0.6 m coát t theùp phía treân ñaàu coïc ñöôïc ñeå laïi lieân keát vôùi ñaøi. Söû duïng beâtoâng ñaù 1*2 M 300, coù Rn =130 kg/cm2 . Coát theùp doïc duøng trong coïc laø 12 f16 (Fa=24.132 cm2), ñai f 8a200. Coát theùp doïc chaïy daøi trong coïc moät ñoaïn : L=2Lc/3=2*26/3=17 m. Theùp AII coù Ra=2700 kg/cm2 vaø Rad= 2200 kg/cm2 2. Tính söùc chòu taûi cuûa moät coïc: a. Theo vaät lieäu: QVL=PVL=Km(RaFa+RnF) Vôùi: k=0.7: heä soá ñoàng nhaát m=1 : heä soá ñieàu kieän laøm vieäc Ra=2700 kg/cm2 söùc chòu keùo cuûa coát theùp Rn=130 kg/cm2 söùc chòu neùn cuûa beâtoâng Fa=14f16=28.154 cm2 F= 3.14*1002/4=7850 cm2 Vaäy ta ñöôïc: QVL=PVL=Km(RaFa+RnF)=0.7(2700*24.132+130*7850)=760 T b. Theo ñaát neàn: Qult=qpAp+Asfs - Vôùi: Ap :dieän tích ngang muõi coïc qp : söùc chòu taûi cuûa ñaát neàn döôùi muõi coïc As :dieän tích maët xung quanh coïc tieáp xuùc vôùi ñaát fs :söùc choáng caét trung bình cuûa ñaát vaø maët phaúng xung quanh coïc Vôùi : qp=1/2g’dNg+*’vpNq+CNc Ng Nq Nc :laø caùc heä soá söùc chòu taûi phuï thuoäc vaøo goùc ma saùt ô ûvò trí muõi coïc d: caïnh hoaëc ñöôøng kính coïc d’vp:öùng suaát höõu hieäu thaúng ñöùng taïi maët phaúng muõi coïc : do caùc lôùp ñaát beân treân gaây ra . C: löïc dính cuûa ñaát taïi maët phaúng muõi coïc Vôùi : fs=d’htgja +Ca ja : goùc masaùt ngoaøi cuûa ñaát vôùi vaät lieäu laøm coïc Ca: löïc dính baùm cuûa ñaát leân vaät lieäu laøm coïc (Quy phaïm Vieät Nam cho ñoái vôùi coïc beâtoâng coát theùp : ja=j ; Ca=C ) d’h=d’vKs=d’vK 0 =d’v(1-sinj) : Vôùi k0: heä soá aùp löïc ngang Thaønh phaàn 1/2g’dNg : quaù beù neân ta boû qua buø tröø cho troïng löôïng coïc chöa ñöôïc xeùt trong coâng thöùc söùc chòu taûi. Vaäy ta ñöôïc: - d’vp=gz=9.73*2+9.73*14.3+9.76*4.7+9.78*2.5+9.3*4.6=272 KN/m2 -Vôùi : j=290 tra baûng tgong giaùo ttrình neàn moùng cuûa thaày Chaâu Ngoïc AÅn ta ñöôïc: Nq=19.981 ; Nc=34.242 Ta ñöôïc: qp=d’vpNq+CNc=272*19.981+0.28*34.242=5436 KN/m2 * Vaäy ta ñöôïc: Qult(p)=qpAp=5436*3.14*12/4=4268 KN. * Tính Qult(s)=å Qult(si) Lôùp 2: fs2=(1-sinj)d’v tgja +Ca d’v=gz’=9.73*2+9.73*7.15=89 KN/m2 fs2=(1-sin5)89tg50 +0.69=17.45 KN/m2 Qults2=As2fs2=17.45*3.14*1*14.3=784 KN Lôùp 3a: fs3a=(1-sinj)d’v tgja +Ca d’v=gz’=9.73*2+9.73*14.3+9.76*2.35=181.5 KN/m2 fs3a=(1-sin12.75)181.5tg12.750 +1.72=43.72 KN/m2 Qults3a=As3afs3a=43.72*3.14*4.7=645 KN Lôùp 3b: fs3b=(1-sinj)d’v tgja +Ca d’v=gz’=9.73*2+9.73*14.3+9.76*4.7+9.78*1.25=216.7 KN/m2 fs3b=(1-sin9)216.7tg90+1.75=40.9 KN/m2 Qults3b=As3bfs3b=40.9*3.14*1*2.5=321 KN Lôùp 4: fs4=(1-sinj)d’v tgja +Ca d’v=gz’=9.73*2+9.73*14.3+9.76*4.7+9.78*2.5+9.3*2.3=250.3 KN/m2 fs4=(1-sin29)250tg290 +0.28=78.65 KN/m2 Qults4=As4fs4=78.65*3.14*1*4.6=1230 KN Vaäy : Qult(s)=å Qult(si)=2980 KN Vaäy ta ñöôïc: Qu=Qult(s)+ Qult(p)=2980+4268=7248 KN =724.8 T Söùc chòu taûi cho pheùp: Qa=Qu/FS=724.8/3=241.6 T . Qa=241.6 T III. Tính moùng M1: (Truïc C) - Coät truïc C: Ntto= 379 T Mtto= 12.82Tm Qtto= 7.16T Chaân coät : 40*60 cm 1. Kích thöôùc D=1m . Daøi 26 m 2. Söùc chòu taûi cuûa moät coïc : Qa=216.5 T 3. Tính soá coïc: n=bN/Qa=1.3*379/241.6=2.01 . Choïn 2 coïc 4. Boá trí coïc: khoaûng caùch giöõa 2 coïc: S=3d=3 m. 5. Kieåm tra khaû naêng chòu neùn cuûa nhoùm coïc: P(x,y)=N/n +Mxy/åyi2 +Myx/åxi2 åyi2=y12+y22=0 åxi2=x12+x22 =2(1.5)2=4.5 m2 - Coïc 1: x=-1.5 m , y=0 m : P1=379/2=189.5 T. - Coïc 2: x=1.5 m , y=0 m : P2=379/2=189.5 T. Vôùi ñieàu kieän: Pmax=136.5 T0 coïc chæ chòu neùn khoâng caàn kieåm tra nhoå . Vaäy thoaû. Vôùi caùch tính nhoùm coïc döôùi ñaøi theo coâng thöùc treân , thì taát caû nhöõng taûi troïng beân treân ñeàu truyeàn vaøo coïc maø khoâng truyeàn vaøo ñaát döôùi saùt ñaùy ñaøi . 6. Kieåm tra moùng khoái quy öôùc : Ñaøi coïc lieân keát caùc coïc beân döôùi , neân noù phaûi laøm vieäc chung vaø coù ñoä luùn chung jtb=(j1h1+j2h2+j3h3+j4h4)/(h1+h2+h3+h4)= =(5*14.3+12.75*4.7+9*2.5+29*4.6)/22.9=110 a=jtb/4=2.750 x=tga*26=26*tg2.75=1.25 m. Vaäy ta ñöôïc: Coi khoái ABCD laø 1 moùng khoái quy öôùc : bao goàm caû coïc , ñaøi coïc , ñaát treân ñaøi coïc vaø ñaát trong caû moùng khoái qui öôùc . Ta tieán haønh tính luùn cuûa moùng khoái naày vaø ñoä luùn ñoù chính laø ñoä luùn cuûa moùng coïc. * Troïng löôïng cuûa moùng khoái quy öôùc: - Theå tích coïc : Vc=2*3.14*12*26/4=40.82 m3 - Troïng löôïng coïc : Pc=gb*Vc=1.5*40.82=61.23 T - Theå tích ñaøi : choïn hñ=1 m. Vñ=4.4*2*1=8.8 m3 - Troïng löôïng ñaøi : Pñ=gb*Vñ=2.5*8.8=22 T - Theå tích moùng khoái quy öôùc : V=4.4*2*26=228 m3 - Theå tích ñaát : Vñaát =V-(Vc+Vñ)=228 - (40.82+8.8)=179 m3 - Troïng löôïng rieâng cuûa ñaát: gtb ñaát =d’vp/h=272/26=10.46 KN/m3=1.046 T/m3 - Troïng löôïng ñaát : Pñaát =gtb ñaát*Vñaát =1.046*179=187 T * Aùp löïc ñaùy moùng: p=p1+p2 P1=N/nB*L=379/1.15*2*4.4=37.45 T/m2 ( Vôùi n=1.15: heä soá vöôït taûi ; B,L : beà roäng vaø daøi cuûa moùng khoái quy öôùc ) P2=( pcoïc +pñaøi +pñaát )/4.4*2=30.7 T/m2 Vaäy ta ñöôïc: p=p1+p2=37.45+30.7=68.15 T/m2 * Söùc chòu taûi cuûa neàn ñaát: Rtc=m(Abg+BDfg*+DCtc) Vôùi: j=290 tra baûng trong giaùo trình neàn moùng coâng trình cuûa thaày Chaâu Ngoïc AÅn ta ñöôïc A=1.056 , B=5.2605 , D=7.6715 ta ñöôïc : Rtc=1(1.056*2*9.3+5.2065*272+7.6715*0.28)=1438 KN/m2=143.8 T/m2 Ta thaáy : Rtc=143.8 T/m2 >p=68.15T/m2 . Vaäy thoaû Coù theå xem neàn hoaït ñoäng nhö vaät theå ñaøn hoài , ñeå söû duïng caùc keát quaû cuûa baøi toaùn Boussinesq nhaèm xaùc ñònh tröôøng hôïp öùng xuaát trong neàn döôùi moùng . 7. Tính luùn: Baèng toång lôùp phaân toá . Pgl=Pd’vp . Choïn Dh=1 m - dbt: troïng löôïng baûn thaân tröôùc khi xaây coâng trình: dbt0=gDf=272 KN/m2 - Sau khi xaây coâng trình: Pglthöïc teá =)P=Ptc-dgl=577-272=305 KN/m2 * dz(z=1)=k0Pgl=0.7986*305=243.6 KN/m2 Vôùi k0 phuï thuoäc vaøo : z/b=1/2=0.5 vaø: l/b=4.4/2=2.2 Þ k0=0.7986 dbt1=dbt 0+gz=272+9.3=281.3 KN/m2 * dz(z=2)=k0Pgl=0.4837*305=147.5 KN/m2 Vôùi k0 phuï thuoäc vaøo : z/b=2/2=1 vaø: l/b=4.4/2=2.2 Þ k0=0.4837 dbt2=dbt 1+gz=281.3+9.3=290.6 KN/m2 * dz(z=3)=k0Pgl=0.294525*305=89.8 KN/m2 Vôùi k0 phuï thuoäc vaøo : z/b=3/2=1.5 vaø: l/b=4.4/2=2.2 Þ k0=0.294525 dbt3=dbt 2+gz=290.6+9.3=300 KN/m2 * dz(z=4)=k0Pgl=0.19013*305=58 KN/m2 Vôùi k0 phuï thuoäc vaøo : z/b=4/2=2 vaø: l/b=4.4/2=2.2 Þ k0=0.19013 dbt4=dbt3+gz=300+9.3=309.3 KN/m2 Taïi ñaây ta thaáy : dbt4=309 KN/m2>5Pgl3=290 KN/m2 . Neân ta coi nhö töø ñoù trôû xuoáng khoâng bò luùn do moùng . * Ñoä luùn: S=GSi=$)h(dgl0+2dgl1+2dgl2+2dgl3 +dgl4)/2E0 =0.8*1(272+2*243.6+2*147.5+2*89.8+58)/2*30000=1.7cm (Vôùi : $=0.8, E0=30000 KN/m2: moâñun bieán daïng cuûa ñaát ). Ta thaáy ñoä luùn S=1.7 cm<Sgh=8 cm . Vaäy ñaït yeâu caàu. 8. Tính goùc xoay: Moâment chæ gaây ra goùc xoay vaø khoâng taêng ñoä luùn taïi taâm. il=(1-m2)klNey/Ekm(l/2)3=0.41.10-3<igh=2.10-3 Vôùi: km=1 ; m=0.3 ; ey=M/N=12.82/379=0.033 m ; E=3000 T/m2 Vôùi kl phuï thuoäc vaøo : 2H/b=2*4/2=4 vaø: l/b=4.4/2=2.2 Þ kl=0.82 Haïn cheá goùc xoay nhaèm baûo ñaûm keát caáu: moùng vaø chaân coät laøm vieäc tuïc, khoâng bò nöùt 9. Tính chieàu cao hñ : choïn hñ =1 m Chieàu daøy hñ ñöôïc choïn sao cho moùng khoâng bò chaân coät xuyeân thuûng qua . Neáu moùng ñuû daøy , thöïc nghieäm cho thaáy moùng bò choïc thuûng theo hình thaùp cuït , maët ñænh laø chaân coät , goùc lan toaû öùng xuaát a , öùng vôùi vaät lieäu laøm moùng laø beâtoâng coát theùp thì : a=450 * Pxt=PttSntx=Ptt[b2-(bc+2h0)2]=0 T Vôùi : Ptt=1.2p=1.2*68.15=81.78 T/m2. Sntx=[b2-(bc+2h0)2]=[22-(0.6+2*0.9)2]=-1.76 m2 Ta thaáy Pxt=0 thaùp xuyeân truøng leân ñaàu coïc neân thoaû ñieàu kieän xuyeân thuûng. Moùng khoâng bò xuyeân thuûng. 10. Tính coát theùp: * Moâment lôùn nhaát taïi maët ngaøm chaân coät theo phöông I-I: MI-I=P1X1=136.5*1.2=163.8 Tm * Fa=MI-I/0.9h0Ra=163.8*105/0.9*90*2700=75 cm2. Choïn 40f16a110, Fa choïn=80.44 cm2. * Moâment lôùn nhaát taïi maët ngaøm chaân coät theo phöông II-II: MII-II=P1X1+P2X2=136.5*2*0.2=54.6 Tm * Fa=MII-II/0.9h0Ra=70.623*105/0.9*90*2700=37 cm2. Choïn 20f16a100, Fa choïn=40.22 cm2. Vôùi : Duøng beâtoâng M300 Coát theùp choïn nhoùm AII: Ra=2700 kg/cm2 Lôùp beâtoâng baûo veä : a=10 cm Þ h0=100-10=90 cm IV. Tính moùng M2: (Truïc A) - Coät truïc A: Ntto= 234 T Mtto=10.47Tm Qtto=6.499 T Chaân coät : 40*50 cm 1. Kích thöôùc coïc: D=1m . Daøi 26 m 2. Söùc chòu taûi cuûa moät coïc : Qa=241.6 T 3. Tính soá coïc: n=bN/Qa=1.3*234/241.6=1.2 . Choïn 1 coïc 4. Boá trí coïc: 5. Kieåm tra khaû naêng chòu neùn cuûa coïc: P(x,y)=N/n +Mxy/åyi2 +Myx/åxi2 - Coïc 1: x=0 m , y=0 m : P1=234/1=234 T. Vôùi ñieàu kieän: Pmax=234 T0 coïc chæ chòu neùn khoâng caàn kieåm tra nhoå . Vaäy thoaû. Vôùi caùch tính nhoùm coïc döôùi ñaøi theo coâng thöùc treân , thì taát caû nhöõng taûi troïng beân treân ñeàu truyeàn vaøo coïc maø khoâng truyeàn vaøo ñaát döôùi saùt ñaùy ñaøi . 6. Kieåm tra moùng khoái quy öôùc : Ñaøi coïc lieân keát caùc coïc beân döôùi , neân noù phaûi laøm vieäc chung vaø coù ñoä luùn chung jtb=(j1h1+j2h2+j3h3+j4h4)/(h1+h2+h3+h4)=(5*14.3+12.75*4.7+9*2.5+29*4.6)/22.9=110 a=jtb/4=2.750 x=tga*26=26*tg2.75=1.25 m. Vaäy ta ñöôïc: Coi khoái ABCD laø 1 moùng khoái quy öôùc : bao goàm caû coïc , ñaøi coïc , ñaát treân ñaøi coïc vaø ñaát trong caû moùng khoái qui öôùc . Ta tieán haønh tính luùn cuûa moùng khoái naày vaø ñoä luùn ñoù chính laø ñoä luùn cuûa moùng coïc. * Troïng löôïng cuûa moùng khoái quy öôùc: - Theå tích coïc : Vc=1*3.14*12*26/4=20.41 m3 - Troïng löôïng coïc : Pc=gb*Vc=1.5*20.41=30.615 T - Theå tích ñaøi : choïn hñ=1 m. Vñ=2*2*1=4 m3 - Troïng löôïng ñaøi : Pñ=gb*Vñ=2.5*4=8.8 T - Theå tích moùng khoái quy öôùc : V=2*2*26=104 m3 - Theå tích ñaát : Vñaát =V-(Vc+Vñ)=104 - (20.41+4)=79.6 m3 - Troïng löôïng rieâng cuûa ñaát: gtb ñaát =d’vp/h=272/26=10.46 KN/m3=1.046 T/m3 - Troïng löôïng ñaát : Pñaát =gtb ñaát*Vñaát =1.046*79.6=83.25 T * Aùp löïc ñaùy moùng: p=p1+p2 P1=N/nB*L=234/1.15*2*2=50.86 T/m2 ( Vôùi n=1.15: heä soá vöôït taûi ; B : beà roäng cuûa moùng khoái quy öôùc ) P2=( pcoïc +pñaøi +pñaát )/2*2=30.67 T/m2 Vaäy ta ñöôïc: p=p1+p2=50.86+30.67=81.53 T/m2 * Söùc chòu taûi cuûa neàn ñaát: Rtc=m(Abg+BDfg*+DCtc) Vôùi: j=290 tra baûng trong giaùo trình neàn moùng coâng trình cuûa thaày Chaâu Ngoïc AÅn ta ñöôïc A=1.056 , B=5.2605 , D=7.6715 ta ñöôïc : Rtc=1(1.056*2*9.3+5.2065*272+7.6715*0.28)=1438 KN/m2=143.8 T/m2 Ta thaáy : Rtc=143.8 T/m2 >p=81.53 T/m2 . Vaäy thoaû Coù theå xem neàn hoaït ñoäng nhö vaät theå ñaøn hoài , ñeå söû duïng caùc keát quaû cuûa baøi toaùn Boussinesq nhaèm xaùc ñònh tröôøng hôïp öùng xuaát trong neàn döôùi moùng . 7. Tính luùn: Baèng toång lôùp phaân toá . Pgl=Pd’vp . Choïn Dh=1 m - dbt: troïng löôïng baûn thaân tröôùc khi xaây coâng trình: dbt0=gDf=272 KN/m2 - Sau khi xaây coâng trình: Pglthöïc teá =)P=Ptc-dgl=720-272=445 KN/m2 * dz(z=1)=k0Pgl=0.70308*448=315 KN/m2 Vôùi k0 phuï thuoäc vaøo : z/b=1/2=0.5 vaø: l/b=2/2=1 Þ k0=0.70308 dbt1=dbt 0+gz=272+9.3=281.3 KN/m2 * dz(z=2)=k0Pgl=0.33611*448=150.5 KN/m2 Vôùi k0 phuï thuoäc vaøo : z/b=2/2=1 vaø: l/b=2/2=1 Þ k0=0.33611 dbt2=dbt 1+gz=281.3+9.3=290.6 KN/m2 * dz(z=3)=k0Pgl=0.180525*448=88.7 KN/m2 Vôùi k0 phuï thuoäc vaøo : z/b=3/2=1.5 vaø: l/b=2/2=1 Þ k0=0.180525 dbt3=dbt 2+gz=290.6+9.3=300 KN/m2 * dz(z=4)=k0Pgl=0.10808*448=48.4 KN/m2 Vôùi k0 phuï thuoäc vaøo : z/b=4/2=2 vaø: l/b=2/2=1 Þ k0=0.10808 dbt4=dbt3+gz=300+9.3=309.3 KN/m2 Taïi ñaây ta thaáy : dbt4=309 KN/m2>5Pgl3=242 KN/m2 . Neân ta coi nhö töø ñoù trôû xuoáng khoâng bò luùn do moùng . * Ñoä luùn: S=GSi=$)h(dgl0+2dgl1+2dgl2+2dgl3 +dgl4)/2E0 =0.8*1(272+2*315+2*150.5+2*88.7+48.8)/2*30000=1.9cm (Vôùi : $=0.8, E0=30000 KN/m2: moâñun bieán daïng cuûa ñaát ). Ta thaáy ñoä luùn S=1.9 cm<Sgh=8 cm . Vaäy ñaït yeâu caàu. 8. Tính goùc xoay: Moâment chæ gaây ra goùc xoay vaø khoâng taêng ñoä luùn taïi taâm. il=(1-m2)klNey/Ekm(l/2)3=1.96.10-3<igh=2.10-3 Vôùi: km=1 ; m=0.3 ; ey=M/N=10.47/234=0.044 m ; E=3000 T/m2 Vôùi kl phuï thuoäc vaøo : 2H/b=2*4/2=4 vaø: l/b=2/2=1 Þ kl=0.5 Haïn cheá goùc xoay nhaèm baûo ñaûm keát caáu: moùng vaø chaân coät laøm vieäc tuïc, khoâng bò nöùt 9. Tính chieàu cao hñ : choïn hñ =1 m Chieàu daøy hñ ñöôïc choïn sao cho moùng khoâng bò chaân coät xuyeân thuûng qua . Neáu moùng ñuû daøy , thöïc nghieäm cho thaáy moùng bò choïc thuûng theo hình thaùp cuït , maët ñænh laø chaân coät , goùc lan toaû öùng xuaát a , öùng vôùi vaät lieäu laøm moùng laø beâtoâng coát theùp thì : a=450 * Pxt=PttSntx=Ptt[b2-(bc+2h0)2]=0 T Vôùi : Ptt=1.2p=1.2*81.53=97.83 T/m2. Sntx=[b2-(bc+2h0)2]=[22-(0.6+2*0.9)2]=-1.76 m2 Ta thaáy Pxt=0 thaùp xuyeân truøng leân ñaøi coïc neân thoaû ñieàu kieän xuyeân thuûng. Moùng khoâng bò xuyeân thuûng. 10. Tính coát theùp: * Moâment lôùn nhaát taïi maët ngaøm chaân coät theo phöông I-I: MI-I=P1X1=190*0.225=42.75 Tm * Fa=MI-I/0.9h0Ra=57*105/0.9*90*2700=19.55 cm2. Choïn 13f16a160, Fa choïn=25.1375 cm2. * Moâment lôùn nhaát taïi maët ngaøm chaân coät theo phöông II-II: MII-II=P1X1=190*0.2=38 Tm * Fa=MII-II/0.9h0Ra=38*105/0.9*90*2700=17.37 cm2. Choïn 12f16a170, Fa choïn=24.132 cm2. Vôùi : Duøng beâtoâng M300 Coát theùp choïn nhoùm AII: Ra=2700 kg/cm2 Lôùp beâtoâng baûo veä : a=10 cm Þ h0=100-10=90 cm *** D D D*** SO SAÙNH VAØ CHOÏN PHÖÔNG AÙN MOÙNG Ta laáy ñieån hình moùng M2 (moùng truïc C ) ra tính ñeå so saùnh hai phöông aùn . PHÖÔNG AÙN I: MOÙNG COÏC EÙP 1. Khoái löôïng ñaát ñaøo: - Ñeå thuaän tieän cho vieäc ñaøo ñaát vaø traùnh suïp lôû ñaát hoá moùng ñænh hoá moùng ñöôïc ñaøo roäng ra moãi phía 50 cm. Ñaøi coïc caàn phaûi ñaøo Vñ=(1.5+0.5*2.4+0.5)*2=9.8 m3 2. Khoái löôïng beâ toâng: - Ñaøi coïc : V=1.5*2.4*0.8=2.88 m3 - Coïc: V=6*0.3*0.3*23=12.42 m3 Þ Toång khoái löôïng beâtoâng caàn duøng: 2.88+12.42=15.3 m3 3. Khoái löôïng coát theùp: (chòu löïc) - Ñaøi coïc: 74 kg - Coïc : 1361 kg Þ Toång khoái löôïng coát theùp caàn duøng: 1435 kg * Nhöõng öu ñieåm khi thi coâng coïc BTCT eùp: - Khoâng gaây chaán ñoäng vaø tieáng oàn lôùn trong khu vöïc thi coâng - Phaùt huy trieät ñeå masaùt giöõa coïc vaø ñaát neàn - Cô giôùi hoaù thi coâng cao , coïc coù theå ñöôïc ñuùc saün taïi xöôûng hoaëc taïi coâng tröôøng thaønh nhöõng nuùi coïc , thi coâng eùp coïc ñöôïc thöïc hieän moät caùch nhanh choùng… * Nhöõng khuyeát ñieåm khi thi coâng coïc BTCT eùp: - Phaûi thöïc hieän nhieàu laàn eùp coïc , caàn löôïng coát theùp nhieàu trong coâng taùc cheá taïo coïc. - Gaëp khoù khaên khi ñieàu kieän ñòa chaát gaëp lôùp caùt daøy, ñaù maèm xen keõ … - Söùc chòu taûi cuûa töøng coïc nhoû, do ñoù caàn nhieàu coïc - Muõi coïc , cuõng nhö chieàu daøi coïc khoâng coù khaû naêng môû roäng lôùn. (do thieát bò thi coâng coïc) PHÖÔNG AÙN II: MOÙNG COÏC KHOAN NHOÀI BTCT 1. Khoái löôïng ñaát ñaøo: - Ñeå thuaän tieän cho vieäc ñaøo ñaát vaø traùnh suïp lôû ñaát hoá moùng ñænh hoá moùng ñöôïc ñaøo roäng ra moãi phía 50 cm. Ñaøi coïc caàn phaûi ñaøo Vñ=(2+0.5*2+0.5)*2=10 m3 Coïc: Vc=20.41 m3 Þ Toång khoái löôïng ñaát caàn phaûi ñaøo: 30.41 m3 2. Khoái löôïng beâ toâng: - Ñaøi coïc : V=2*2*1=4 m3 - Coïc: V=1*3.14*1*26/4=20.41 m3 Þ Toång khoái löôïng beâtoâng caàn duøng: 2.88+12.42=24.41 m3 3. Khoái löôïng coát theùp: (chòu löïc) - Ñaøi coïc: 79 kg - Coïc : 322 kg Þ Toång khoái löôïng coát theùp caàn duøng: 401 kg * Nhöõng öu ñieåm khi thi coâng coïc khoan nhoài: - Khoâng gaây chaán ñoäng vaø tieáng oàn lôùn trong khu vöïc thi coâng - Coù khaû naêng môû moäng ñöôøng kính coïc vaø chieàu daøi coïc ñeán möùc ñoä cho pheùp - Coù khaû naêng môû moäng muõi coïc lôùn hôn so vôùi ñöôøng kính coïc . - Coù khaû naêng thi coâng coïc qua caùc lôùp ñaát cöùng naèm xen keõ - Coïc coù söùc chòu taûi lôùn * Nhöõng khuyeát ñieåm khi thi coâng coïc nhoài BTCT: -Giaù thaønh phaàn neàn moùng thöôøng cao hôn nhieàu laàn so vôùi phöông aùn moùng coïc eùp. - Coâng ngheä thi coâng coïc thöôøng ñoøi hoûi kyõ thuaät cao. - Bieän phaùp kieåm tra chaát löôïng coïc sau thi coâng , phöùc taïp vaø toán keùm - Masaùt beân hoâng coïc vôùi ñaát neàn coù phaàn giaûm ñi ñaùng keå so vôùi phöông aùn moùng coïc eùp , do coâng ngheä khoan taïo loå. - Trong quaù trình thi coâng coïc , deã xaûy ra hieän töôïng thaønh hoá khoan bò saäp, daãn ñeán chaát löôïng coïc khoâng ñaûm baûo, vaø khoù khaên trong coâng taùc söû lyù . KEÁT LUAÄN: Döïa vaøo phaàn tính toaùn khoái löôïng vaät lieäu, quy moâ coâng trình vaø öu , nhöôïc ñieåm cuûa hai phöông aùn moùng , ta choïn phöông aùn moùng coïc eùp laøm phöông aùn moùng thi coâng cho coâng trình. *** D D D***