Móng cọc nhồi bê tông cốt thép

PHÖÔNG AÙN II: MOÙNG COÏC NHOÀI BTCT ----šœ---- I. CHOÏN CHIEÀU SAÂU ÑAËT ÑAØI COÏC. Ñaët ñaøi coïc trong lôùp ñaát thöù 3, laø lôùp ñaát seùt coù maøu vaøng loang loã,laãn daäm saïn letaric, traïng thaùi deûo cöùng ñeán nöaû cöùng. Chieàu saâu choân moùng so vôùi maët ñaát thieân nhieân:hm=3.5m. Trong ñoù chieàu cao ñaøi choïn sô boä laø hd=1.2m. Ñaøi coïc ñöôïc söû duïng baèng beâtoâng maùc 300, theùp AII. II. CHOÏN LOAÏI VAÄT LIEÄU VAØ KEÁT CAÁU COÏC. - Choïn ñöôøng kính coïc khoan nhoài: D =0.6 m + Beâ toâng coïc choïn Maùc 300 coù: Rn = 130 kg/cm2. Rk = 10 kg/cm2. + Theùp AII: Ra = 2700 kg/cm2. R’a = 2700 kg/cm2. - Chieàu daøi coïc nhoài choïn sô boä laø 15 m ( muõi coïc caém vaøo lôùp ñaát thöù 5 laø lôùp caùt pha vaøng nhaï traïng thaùi chaët vöøa) - Ñoaïn ngaøm cuûa coïc vaøo ñaøi goàm : +Coïc ngaøm vaøo ñaøi : 10 cm +Ñoaïïn theùp doïc aên saâu vaøo ñaøi : 30 III. XAÙC ÑÒNH SÖÙC CHÒU TAÛI CUÛA COÏC. * Söùc chòu taûi cuûa coïc theo chæ tieâu cô lyù cuûa ñaát neàn: - Xaùc ñònh söùc chòu taûi cuûa coïc theo ñieàu kieän cuûa ñaát neàn, theo TCXD 205-1998. Q0 = *Trong ñoù: ktc laø heä soá ñoä tin caäy ñöôïc laáy nhö sau: ktc =1.4 Qtc =m(mR.qp.Ap + u.åmfi.fsi.li) - qp: cöôøng ñoä tính toaùn chòu taûi cuûa ñaát ôû muõi coïc. - fsi: cöôøng ñoä tính toaùn cuûa lôùp thöù i theo maët xung quanh coïc. - m: laø heä soá laøm vieäc cuûa coïc trong ñaát laáy m =1. - mR, mfi : caùc heä soá laøm vieäc cuûa ñaát laàn löôït ôû muõi coïc vaø maët beân cuûa coïc coù keå ñeán aûnh höôûng cuûa phöông phaùp haï coïc ñeán söùc choáng tính toaùn cuûa ñaát. - li: chieàu daøi cuûa lôùp ñaát thöù i tieáp xuùc vôùi coïc. - Ap , u: tieát dieän vaø chu vi coïc. Dieän tích: A = =0.2826 m2 Chu vi: u = p.d = 3.14x0.6 = 1.884 m - Ta coù: mR = 1 mfi = 0.6(haï coïc baèng caùch ñoå beâ toâng döôùi nöôùc hoaëc coù dung dòch seùt) - Vôùi ñoä saâu coïc caém vaøo lôùp ñaát thöù 5, laø lôùp caùt pha maøu vaøng nhaïc, xaùm traéng laãn ít saïn soûi nhoû, ñoâi choã xen keïp caùc lôùp seùt pha moûng, traïng thaùi deûo. * Xaùc ñònh cöôøng ñoä chòu taûi cuûa ñaát qp (T/m2) - Tra baûng theo TCXD 205-1998 coù qp = 410 T/m2 *Ñeå tính fs ta chia ñaát thaønh töøng lôùp vôùi chieàu daøy li ≤ 2m.nhö hình veõ. Tra baûng ta coù caùc giaù trò sau: Lôùp ñaát Teân ñaát Ñoä seät IL hi(m) zi(m) fi(T/m2) 3 Seùt 0.28 1.9 3.85 4.02 3 Seùt 0.28 1.3 5.45 4.41 4 Seùt pha 0.28 1.6 6.9 4.6 4 Seùt pha 0.28 1.5 8.45 4.8 4 Seùt pha 0.28 2 10.25 5 5 Caùt pha 0.32 2 12.2 4.57 5 Caùt pha 0.32 2 14.2 4.76 5 Caùt pha 0.32 2 16.2 5 5 Caùt pha 0.32 0.5 17.45 5.07 Qtc =m(mR.qp.Ap + u.åmfi.fsi.li) =1x((1x410x0.2826)+1.884x0.6x(4.02x1.9+4.11x1.3+4.6x1.6+4.8x1.5 +5x2.0+4.57x2.0+4.76x2.0+5x2.0+5.07x0.5)) = 196.79 T Vaäy: Q0= = = 140 T IV. TÍNH TOAÙN VAØ THIEÁT KEÁ MOÙNG BIEÂN, MOÙNG GIÖAÕ KHUNG TRUÏC 1 VAØ MOÙNG GIÖAÕ KHUNG TRUÏC 3 1) Tính moùng (MB1;MG1;MG3) - Taûi troïng maø ta giaûi khung ñöôïc laø taûi troïng tính toaùn. Muoán coù taûi troïng tieâu chuaån thì phaûi chia cho heä soá vöôït taûi laø 1.15 LOAÏI MOÙNG Noäi löïc Tính toaùn Tieâu chuaån MB1 Qmax (T) 3.36 2.92 Nmax (T) 209.68 182.33 M max (T.m) 12.46 10.83 MG1 Qmax (T) 4.87 4.23 Nmax (T) 343.55 298.74 M max (T.m) 20.43 17.77 MG3 Qmax (T) 5.91 5.14 Nmax (T) 600.24 521.95 M max (T.m) 28.14 24.47 2) Xaùc ñònh sô boä kích thöôùc ñaøi coïc. - Khoaûng caùch giöõa caùc coïc laø 3d= 3x0.6 = 1.8m. - AÙp löïc tính toaùn do phaûn löïc ñaàu coïc taùc duïng leânñaùy ñaøi laø: Ptt = = = 43.2 T/m2 - Dung troïng trung bình cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi: gtb = 2T/m3 - Dieän tích ñaøi coïc ñöôïc xaùc ñònh sô boä nhö sau: FñMB1 = = =5.62m2 FñMG1 = = =9.68m2 FñMG3 = = =16.91m2 - Kích thöôùc moùng ñöôïc choïn sô boä: FMB1 = 5.62 m2 choïn (axb=2x3) = 6m2 FMG1=9.68 m2 choïn (axb=3x4) = 12m2 FMG3=16.91 m2 choïn (axb=4x4.5) = 18m2 - Troïng löôïng ñaøi vaø lôùp ñaát phuû treân ñaøi ñöôïc xaùc ñònh sô boä nhö sau: QMB1 = n.Fñ.gtb.hm = 1.1x6x2x3.5 = 46.2T QMG1 = n.Fñ.gtb.hm = 1.1x8.75x2x3.5 = 92.4 T QMG3 = n.Fñ.gtb.hm = 1.1x18x2x3.5 = 138.6T 3) Xaùc ñònh soá löôïng coïc. - Soá löôïng coïc sô boä : * nMB1 = = =1.83 (coïc) - Ta choïn soá löôïng coïc trong ñaøi laø nMB1= 3 coïc. Khoaûng caùch giöõa caùc tim coïc laø ≥3d = 1.8 m. - Kích thöôùc moùng ñöôïc choïn theo thöïc teá laø: 2x4.48m = 8.96m2 - Troïng löôïng ñaøi vaø lôùp ñaát phuû treân ñaøi ñöôïc xaùc ñònh theo thöïc teá laø: Qñ = n.Fñ.gtb.hm = 1.1x8.96x2x3.5 = 69T * nMG1 = = =3.1 (coïc) - Ta choïn soá löôïng coïc trong ñaøi laø nMG1= 4(coïc). - Kích thöôùc moùng ñöôïc choïn theo thöïc teá laø: 3.4mx3.4m = 11.56m2 - Troïng löôïng ñaøi vaø lôùp ñaát phuû treân ñaøi ñöôïc xaùc ñònh theo thöïc teá laø: Qñ = n.Fñ.gtb.hm = 1.1x11.56x2x3.5 = 89.02T * nMG3 = = =5.28 (coïc) - Ta choïn soá löôïng coïc trong ñaøi laø nMG3= 6 coïc. - Kích thöôùc moùng ñöôïc choïn theo thöïc teá laø: 3.4mx5.2m = 17.68m2 - Troïng löôïng ñaøi vaø lôùp ñaát phuû treân ñaøi ñöôïc xaùc ñònh theo thöïc teá laø: Qñ = n.Fñ.gtb.hm = 1.1x17.68x2x3.5 = 136.14T * Boá trí ñaøi coïc nhö hình veõ sau: MAËT BAÈNG BOÁ TRÍ COÏC MB1 MAËT BAÈNG BOÁ TRÍ COÏC MG1 MAËT BAÈNG BOÁ TRÍ COÏC MG3 4) CAÁU TAÏO VAØ TÍNH TOAÙN ÑAØI COÏC. a) Moùng MB1 - Choïn chieàu daøi coïc ngaøm vaøo ñaøi: h1 =0.1m - Chieàu cao cuûa ñaøi coïc laø : Hñ = 1.6 m Choïn sô boä h0 = Hñ – h1 = 1.6-0.1 = 1.5m * Kieåm tra ñieàu kieän choïc thuûng cuûa ñaøi coïc. Ta veõ thaùp choïc thuûng thaáy thaùp bao phuû caùc coïc neân ñaøi coïc ñaûm baûo ñieàu kieän choïc thuûng nhö hình veõ. - Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh: åNtt = 209.68+69= 278.68T. - Taûi taùc duïng leân coïc: å Mtt = Mtt + Qtt ´hm = 12.46+3.36 x1.6= 17.84 Tm. xmax = 0.9m åx12 = 2x (0.9)2 +0.78252= 2.23m2 Þ 92.89 7.2(T) Pmax = 100.1 T Pmin = 85.69 T Ptb = = = 92.9T -Nhaän xeùt: Pmax = 92.9T Q0= 140T, Pmin >0 -Vì taûi troïng taùc duïng leân coïc nhoû hôn söùc chòu taûi tính toaùn cuûa coïc cho neân thieát keá coïc nhö treân laø hôïp lyù. Ta khoâng caàn kieåm tra ñieàu kieän choáng nhoå do Pmin >0 b) Moùng MG1 - Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh: åNtt = 345.53+89.02= 432.57 T. - Taûi taùc duïng leân coïc: å Mtt = Mtt + Qtt ´hm = 20.43+4.87 x1.6= 28.22Tm. xmax = 0.9m åx12 = 4x (0.9)2 = 3.24m2 Þ 108.14 8.71(T) Pmax =116.85T Pmin = 99.43T Ptb = = = 108.14T -Nhaän xeùt: Pmax = 108.14T Q0= 140T, Pmin >0 -Vì taûi troïng taùc duïng leân coïc nhoû hôn söùc chòu taûi tính toaùn cuûa coïc cho neân thieát keá coïc nhö treân laø hôïp lyù. Ta khoâng caàn kieåm tra ñieàu kieän choáng nhoå do Pmin >0 c) Moùng MG3 - Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh: åNtt = 600.24+136.14= 736.38 T. - Taûi taùc duïng leân coïc: å Mtt = Mtt + Qtt ´hm = 28.14+5.91 x1.8= 38.78 Tm. xmax = 1.8m åx12 = 4x (1.8)2+2x (0.9)2=14.58m2 Þ 122.73 4.79(T) Pmax =127.52T Pmin = 117.94T Ptb = = = 122.73T -Nhaän xeùt: Pmax = 127.52T Q0= 140T, Pmin >0 -Vì taûi troïng taùc duïng leân coïc nhoû hôn söùc chòu taûi tính toaùn cuûa coïc cho neân thieát keá coïc nhö treân laø hôïp lyù. Ta khoâng caàn kieåm tra ñieàu kieän choáng nhoå do Pmin >0 V. KIEÅM TRA OÅN ÑÒNH CUÛA NEÀN NAÈM DÖÔÙI MOÙNG KHOÁI QUY ÖÔÙC VAØ KIEÅM TRA LUÙN. 1) Moùng MB1 - Ñoä luùn cuûa neàn moùng coïc ñöôïc tính theo ñoä luùn cuûa khoái moùng quy öôùc, trong ñoù. ® Goùc ma saùt trong trung bình: jtb = Trong ñoù: hi : chieàu daøy lôùp ñaát thöù i maø coïc ñi qua jIIi : goùc ma saùt trong cuûa lôùp ñaát thöù i jtctb = = 19.450 = ; tg= tg4.560 = 0.08(rad) -Chieàu daøi cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc: Lm = a1 +2x +2.L.tg Lm = 3 +0.6+ 2x14.8x0.08= 5.97m -Chieàu roäng cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc: Bm = b1 +2x +2.L.tg Bm = 2.9 + 0.6+2x14.8x0.08= 5.87m Dieän tích ñaùy moùng khoái quy öôùc: = 2 x 8.56= 17.12 m2 -Xaùc ñònh troïng löôïng moùng khoái quy öôùc: -Troïng löôïng ñaát, beâ toâng töø ñaùy ñaøi trôû leân: = .hm. = 17.12x 3.5 x 2 = 121.25 T -Troïng löôïng ñaát töø ñaùy ñaøi trôû xuoáng muõi coïc,(phaûi tröø ñi phaàn theå tích ñaát bò coïc chieám choå) = ( x h1 + x h2 + x h3)x-nxhcxFc = = (0.919 x 3.2 + 1.016 x 5.1+0.967x6.5)x17.12 -3x14.8x0.2826x2.5 = =215.29T -Troïng löôïng cuûa caùc coïc laø: 1.1x3x0.2826x2.5x14.8= 34.5T Vaäy toång troïng löôïng cuûa khoái moùng quy öôùc laø: Qm = 121.25 + 215.29 + 34.5 = 371.04T 2) Moùng MG1 -Chieàu daøi cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc: Lm = a1 +2x +2.L.tg Lm = 1.8 +0.6+ 2x14.8x0.08= 4.77m -Chieàu roäng cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc: Bm = b1 +2x +2.L.tg Bm = 1.8 + 0.6+2x14.8x0.08= 4.77m Dieän tích ñaùy moùng khoái quy öôùc: = 4.77 x 4.77= 22.75 m2 -Xaùc ñònh troïng löôïng moùng khoái quy öôùc: -Troïng löôïng ñaát, beâ toâng töø ñaùy ñaøi trôû leân: = .hm. = 22.75x 3.5 x 2 = 159.25 T -Troïng löôïng ñaát töø ñaùy ñaøi trôû xuoáng muõi coïc,(phaûi tröø ñi phaàn theå tích ñaát bò coïc chieám choå) = ( x h1 + x h2 + x h3)x-nxhcxFc = = (0.919 x 3.2 + 1.016 x 5.1+0.967x6.5)x22.75 -4x14.8x0.2826x2.5 = =285.95T -Troïng löôïng cuûa caùc coïc laø: 1.1x4x0.2826x2.5x14.8= 46T Vaäy toång troïng löôïng cuûa khoái moùng quy öôùc laø: Qm = 159.25 + 285.95 + 46 = 491.2T 3) Moùng MG3 -Chieàu daøi cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc: Lm = a1 +2x +2.L.tg Lm = 3.6 +0.6+ 2x14.8x0.08= 6.568m -Chieàu roäng cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc: Bm = b1 +2x +2.L.tg Bm = 1.8 + 0.6+2x14.8x0.08= 4.768m Dieän tích ñaùy moùng khoái quy öôùc: = 6.568 x 4.768= 31.32 m2 -Xaùc ñònh troïng löôïng moùng khoái quy öôùc: -Troïng löôïng ñaát, beâ toâng töø ñaùy ñaøi trôû leân: = .hm. = 31.32x 3.5 x 2 = 219.24 T -Troïng löôïng ñaát töø ñaùy ñaøi trôû xuoáng muõi coïc,(phaûi tröø ñi phaàn theå tích ñaát bò coïc chieám choå) = ( x h1 + x h2 + x h3)x-nxhcxFc = = (0.919 x 3.2 + 1.016 x 5.1+0.967x6.5)x31.32 -6x14.8x0.2826x2.5 =379.88T -Troïng löôïng cuûa caùc coïc laø: 1.1x6x0.2826x2.5x14.8= 69T Vaäy toång troïng löôïng cuûa khoái moùng quy öôùc laø: Qm = 219.24+ 379.88 + 69 = 668.12T 4). AÙP LÖÏC TIEÂU CHUAÅN ÔÛ ÑAÙY MOÙNG KHOÁI QUY ÖÔÙC. a) Moùng MB1 - Cöôøng ñoä tính toaùn cuûa ñaát döôùi muõi coïc: Coâng thöùc: ( 1.1A.Bmg II +1.1B.Hmg’ II +3.DC II ) - A, B, D : caùc heä soá tra baûng phuï thuoäc jII cuûa ñaát neàn döôùi muõi coïc. - g II : troïng löôïng rieâng cuûa lôùp ñaát muõi coïc töïa leân, - g’ II: Dung troïng trung bình cuûa ñaát töø ñaùy moùng khoái quy öôùc trôû leân. g’ II = = 0.973T/m3 - Laáy ktc = 1 (heä soá ñoä tin caäy, tieán haønh khoan khaûo saùt ôû hieän tröôøng) m1 = 1.2; m2 = 1.1 (ñaát seùt coù IL<0.5, L/H = 58.2/36.6=1.59) (m1; m2: heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa ñaát neàn, vaø daïng keát caáu coâng trình taùc ñoäng qua laïi vôùi neàn ñaát). Hm = 17.7 m CII = 0.071kg/cm2 =0.71T/m2 Lôùp ñaát döôùi muõi coïc coù jtc = 23o Þ A =0.665; B = 3.655; D =6.245 ( = 2 x 8.56= 17.12 m2=>choïn =4x4.5=18m2.) Vaäy ( 1.1x0.665x4x0.968+1.1x3.655x17.7x0.973 +3x6.245x0.71) Rmtc =112.7 T/m21.2 Rmtc=135.24 T/m2 Ta coù: N=N+Q=182.33+371.04=553.37 T M=M+Qx18.3=10.83+2.92x18.3=64.27 Tm2 == =35.5 T/m2 < 1.2 R=135.24 T/m2 =25.98 T/m2 > 0 T/m2 < R=112.7 T/m2 Vaäy ñaát neàn döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc oån ñònh. b) Moùng MG1 - Cöôøng ñoä tính toaùn cuûa ñaát döôùi muõi coïc: Coâng thöùc: ( 1.1A.Bmg II +1.1B.Hmg’ II +3.DC II ) - A, B, D : caùc heä soá tra baûng phuï thuoäc jII cuûa ñaát neàn döôùi muõi coïc. - g II : troïng löôïng rieâng cuûa lôùp ñaát muõi coïc töïa leân, - g’ II: Dung troïng trung bình cuûa ñaát töø ñaùy moùng khoái quy öôùc trôû leân. g’ II = = 0.973T/m3 - Laáy ktc = 1 (heä soá ñoä tin caäy, tieán haønh khoan khaûo saùt ôû hieän tröôøng) m1 = 1.2; m2 = 1.1 (ñaát seùt coù IL<0.5, L/H = 58.2/36.6=1.59) (m1; m2: heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa ñaát neàn, vaø daïng keát caáu coâng trình taùc ñoäng qua laïi vôùi neàn ñaát). Hm = 17.7 m CII = 0.071kg/cm2 =0.71T/m2 Lôùp ñaát döôùi muõi coïc coù jtc = 23o Þ A =0.665; B = 3.655; D =6.245 ( = 2 x 8.56= 17.12 m2=>choïn =4x4.5=18m2.) Vaäy ( 1.1x0.665x4x0.968+1.1x3.655x17.7x0.973 +3x6.245x0.71) Rmtc =112.7 T/m21.2 Rmtc=135.24 T/m2 Ta coù: N=N+Q=298.74+491.2=789.94 T M=M+Qx18.3=17.77+4.23x18.3=52.88 Tm2 == =37.65 T/m2 < 1.2 R=135.24 T/m2 =31.8 T/m2 > 0 T/m2 < R=112.7 T/m2 Vaäy ñaát neàn döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc oån ñònh. c) Moùng MG3 - Cöôøng ñoä tính toaùn cuûa ñaát döôùi muõi coïc: Coâng thöùc: ( 1.1A.Bmg II +1.1B.Hmg’ II +3.DC II ) - A, B, D : caùc heä soá tra baûng phuï thuoäc jII cuûa ñaát neàn döôùi muõi coïc. - g II : troïng löôïng rieâng cuûa lôùp ñaát muõi coïc töïa leân, - g’ II: Dung troïng trung bình cuûa ñaát töø ñaùy moùng khoái quy öôùc trôû leân. g’ II = = 0.973T/m3 - Laáy ktc = 1 (heä soá ñoä tin caäy, tieán haønh khoan khaûo saùt ôû hieän tröôøng) m1 = 1.2; m2 = 1.1 (ñaát seùt coù IL<0.5, L/H = 58.2/36.6=1.59) (m1; m2: heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa ñaát neàn, vaø daïng keát caáu coâng trình taùc ñoäng qua laïi vôùi neàn ñaát). Hm = 17.7 m CII = 0.071kg/cm2 =0.71T/m2 Lôùp ñaát döôùi muõi coïc coù jtc = 23o Þ A =0.665; B = 3.655; D =6.245 ( = 2 x 8.56= 17.12 m2=>choïn =4x4.5=18m2.) Vaäy ( 1.1x0.665x4x0.968+1.1x3.655x17.7x0.973 +3x6.245x0.71) Rmtc =112.7 T/m21.2 Rmtc=135.24 T/m2 Ta coù: N=N+Q=521.95+668.12=1190 T M=M+Qx18.3=24.47+5.14x18.3=118.53 Tm2 == =41.45 T/m2 < 1.2 R=135.24 T/m2 =34.54 T/m2 > 0 T/m2 < R=112.7 T/m2 Vaäy ñaát neàn döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc oån ñònh. 5) TÍNH LUÙN THEO PHÖÔNG PHAÙP PHAÂN TAÀNG COÄNG LUÙN. a) Moùng MB1 -Theo quy phaïm Vieät Nam, ñoä luùn cuûa moùng coïc ñöôïc tính cho lôùp ñaát döôùi muõi coïc (töùc ñaùy moùng khoái quy öôùc). -Theo TCXD 45-78 giôùi haïn chòu luùn ôû ñoä saâu taïi ñoù coù -Duøng phöông phaùp coäng luùn töøng lôùp: S = , Si = Vôùi: = 0.8 E = 735 T/m2 -Tính luùn döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc: Lm = 4.5m; Bm = 4m. -Aùp löïc baûn thaân taïi muõi coïc: = = 0.962x1.2 + 0.919 x 3.2 + 1.016 x 5.1 + 0.967 x 6.5 = 17.12 T/m2 -Aùp löïc gaây luùn taïi taâm dieän tích ñaùy moùng khoái quy öôùc: p0 = = 30.74 -17.12 = 13.62 T/m2 -Taïi giöõa moãi lôùp ñaát ta xaùc ñònh caùc trò soá: = : Aùp löïc baûn thaân. ko x po : Aùp löïc gaây luùn. -Trò soá k0 tra baûng öùng vôùi 2z/B vaø tyû soá L/B = 4.5/4=1.125 (z tính töø ñaùy moùng khoái quy öôùc) -Chia neàn ñaát döôùi muõi coïc thaønh caùc lôùp ñaát coù chieàu daøy 0.8m, ta laäp baûng tính nhö sau: ÑIEÅM ÑOÄ SAÂU Z(M) k0 (T/m2) (T/m2) Si (M) 0 0.00 0.00 1.125 1.000 17.12 13.62 0.00593 1 0.80 0.40 1.125 0.965 17.90 13.14 0.01144 2 1.60 0.80 1.125 0.819 18.67 11.15 0.00971 3 2.40 1.20 1.125 0.635 19.45 8.65 0.00753 4 3.20 1.60 1.125 0.478 20.22 6.51 0.00567 5 4.00 2.00 1.125 0.374 21.00 5.09 0.00444 6 4.80 2.40 1.125 0.280 21.77 3.81 0.00166 Si=0.046 (m) Þ Nhö vaäy S = 4.6 cm ≤ {Sgh} = 8 cm (Thoûa ñieàu kieän bieán daïng) b) Moùng MG1 -Theo quy phaïm Vieät Nam, ñoä luùn cuûa moùng coïc ñöôïc tính cho lôùp ñaát döôùi muõi coïc (töùc ñaùy moùng khoái quy öôùc). -Theo TCXD 45-78 giôùi haïn chòu luùn ôû ñoä saâu taïi ñoù coù -Duøng phöông phaùp coäng luùn töøng lôùp: S = , Si = Vôùi: = 0.8 E = 735 T/m2 -Tính luùn döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc: Lm = 4.77m; Bm = 4.77m. -Aùp löïc baûn thaân taïi muõi coïc: = = 0.962x1.2 + 0.919 x 3.2 + 1.016 x 5.1 + 0.967 x 6.5 = 17.12 T/m2 -Aùp löïc gaây luùn taïi taâm dieän tích ñaùy moùng khoái quy öôùc: p0 = = 34.725 -17.12 = 17.605 T/m2 -Taïi giöõa moãi lôùp ñaát ta xaùc ñònh caùc trò soá: = : Aùp löïc baûn thaân. ko x po : Aùp löïc gaây luùn. -Trò soá k0 tra baûng öùng vôùi 2z/B vaø tyû soá L/B = 4.77/4.77=1 (z tính töø ñaùy moùng khoái quy öôùc) -Chia neàn ñaát döôùi muõi coïc thaønh caùc lôùp ñaát coù chieàu daøy 0.8m, ta laäp baûng tính nhö sau: ÑIEÅM ÑOÄ SAÂU Z(M) k0 (T/m2) (T/m2) Si (M) 0.00 0.00 0.00 1.000 1.000 17.12 17.605 0.00766 1.00 0.800 0.34 1.000 0.966 17.90 17.006 0.01481 2.00 1.600 0.67 1.000 0.852 18.67 14.999 0.01306 3.00 2.400 1.01 1.000 0.698 19.45 12.288 0.01070 4.00 3.200 1.34 1.000 0.551 20.22 9.700 0.00845 5.00 4.000 1.68 1.000 0.426 21.00 7.500 0.00653 6.00 4.800 2.01 1.000 0.334 21.77 5.880 0.00512 7.00 5.600 2.35 1.000 0.267 22.54 4.701 0.00409 8.00 6.400 2.68 1.000 0.218 23.31 3.838 0.00167 Si=0.072 (m) Þ Nhö vaäy S = 7.2 cm ≤ {Sgh} = 8 cm (Thoûa ñieàu kieän bieán daïng) c) Moùng MG3 -Theo quy phaïm Vieät Nam, ñoä luùn cuûa moùng coïc ñöôïc tính cho lôùp ñaát döôùi muõi coïc (töùc ñaùy moùng khoái quy öôùc). -Theo TCXD 45-78 giôùi haïn chòu luùn ôû ñoä saâu taïi ñoù coù -Duøng phöông phaùp coäng luùn töøng lôùp: S = , Si = Vôùi: = 0.8 E = 735 T/m2 -Tính luùn döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc: Lm = 4.77m; Bm = 4.77m. -Aùp löïc baûn thaân taïi muõi coïc: = = 0.962x1.2 + 0.919 x 3.2 + 1.016 x 5.1 + 0.967 x 6.5 = 17.12 T/m2 -Aùp löïc gaây luùn taïi taâm dieän tích ñaùy moùng khoái quy öôùc: p0 = = 34.725 -17.12 = 17.605 T/m2 -Taïi giöõa moãi lôùp ñaát ta xaùc ñònh caùc trò soá: = : Aùp löïc baûn thaân. ko x po : Aùp löïc gaây luùn. -Trò soá k0 tra baûng öùng vôùi 2z/B vaø tyû soá L/B = 4.77/4.77=1 (z tính töø ñaùy moùng khoái quy öôùc) -Chia neàn ñaát döôùi muõi coïc thaønh caùc lôùp ñaát coù chieàu daøy 0.8m, ta laäp baûng tính nhö sau: ÑIEÅM ÑOÄ SAÂU Z(M) k0 (T/m2) (T/m2) Si (M) 0.00 0.00 0.00 1.38 1.000 17.12 20.880 0.00909 1.00 0.800 0.34 1.38 1.033 17.90 21.569 0.01878 2.00 1.600 0.67 1.38 0.884 18.67 18.458 0.01607 3.00 2.400 1.01 1.38 0.758 19.45 15.827 0.01378 4.00 3.200 1.34 1.38 0.626 20.22 13.071 0.01138 5.00 4.000 1.68 1.38 0.505 21.00 10.544 0.00918 6.00 4.800 2.01 1.38 0.324 21.77 6.765 0.00589 7.00 5.600 2.35 1.38 0.333 22.54 6.953 0.00605 8.00 6.400 2.68 1.38 0.277 23.31 5.784 0.00504 9.00 7.200 3.02 1.38 0.230 24.09 4.802 0.00209 Si=0.08 (m) Þ Nhö vaäy S = 8.0 cm ≤ {Sgh} = 8 cm (Thoûa ñieàu kieän bieán daïng) VI. TÍNH TOAÙN ÑAØI COÏC VAØ BOÁ TRÍ THEÙP CHO ÑAØI. 1) Tính toaùn coát theùp. a) Moùng MB1 -Momen töông öùng vôùi maët ngaøm I-I. MI = r1xP1 Trong ñoù coù: P1= = 100.1 T ; r1 =0.85m Þ MI = 0.85x100.1 = 85.09T.m FaI = = = 23.34 cm2 Þ Choïn 16 14, vôùi a = 190mm , Fac = 24.62 cm2 -Momen töông öùng vôùi maët ngaøm II-II. MII = r2 x P2 Trong ñoù coù: P2 = Pmin=85.69T; r3 = 0.59m Þ MII = 0.59x 85.69= 50.56 T.m FaII = = = 15.3 cm2 Þ Choïn 1412, vôùi a = 190mm , Fac = 15.83cm2 MAËT BAÈNG BOÁ TRÍ THEÙP CHO ÑAØI MB1 b) Moùng MG1 -Momen töông öùng vôùi maët ngaøm I-I. MI = r1(P2 + P4 ) Trong ñoù coù: P2 = P4= = 116.85 T ; r1 =0.9m Þ MI = 0.9x(116.85+116.85) = 210.31 Tm FaI = = = 57.7 cm2 Þ Choïn 16 22, vôùi a = 190mm , Fac = 60.8 cm2 -Momen töông öùng vôùi maët ngaøm II-II. MII = r2 (P1 +P2) Trong ñoù coù: P1 = Pmin=99.43T; r2 = 0.9m Þ MII = 0.9x (99.43+116.85) = 194.65 T.m FaII = = = 62.58 cm2 Þ Choïn 2120, vôùi a = 140mm , Fac = 65.98 cm2 MAËT BAÈNG BOÁ TRÍ THEÙP CHO ÑAØI MG2 c) Moùng MG3 -Momen töông öùng vôùi maët ngaøm I-I. MI = r1(P3 +P6) Trong ñoù coù: P3 = P6= = 127.52 T ; r1 =0.9m Þ MI = 0.9x(127.52+127.52) = 229.54 T.m FaI = = = 52.48 cm2 Þ Choïn 17 20, vôùi a = 180mm , Fac = 53.41 cm2 -Momen töông öùng vôùi maët ngaøm II-II. MII = r2 (P1 + P2 +P3) Trong ñoù coù: P1 = Pmin =117.94T; P2=Ptb=122.73T P3=127.52T r2 = 0.575m Þ MII = 0.575x (117.94+122.73+127.52) = 211.71 T.m FaII = = = 54.45 cm2 Þ Choïn 2218, vôùi a = 220mm , Fac = 55.99cm2 MAËT BAÈNG BOÁ TRÍ THEÙP CHO ÑAØI MG3 2) Tính toaùn coïc chòu taùc duïng cuûa taûi ngang. -Giaû söû ñaàu coïc ñöôïc ngaøm vaøo ñaøi do ñoù ñaàu coïc chæ chuyeån vò ngang, khoâng coù chuyeån vò xoay. -Momen quaùn tính tieát dieän ngang cuûa coïc: I = = = 6.36x10-3 m4 - Ñoä cöùng tieát dieän ngang cuûa coïc: Eb x I = 2.9 x 106 x 6.36x10-3 = 18444 T.m2 Eb: Moâ ñun ñaøn hoài cuûa beâ toâng, Eb = 2.9 x106 (T/m2) - Chieàu roäng quy öôùc bc : - Theo TCXD 205-1998. d≤ 0.8m bc =1.5d+0.5=1.5x0.6+0.5 = 1.4 m - Heä soá tyû leä k theo coâng thöùc: Cz = k.z - Chieàu daøi aûnh höôûng: lah = 2x(d+1) = 2x(0.6+1) = 3.2m - Chieàu daøi aûnh höôûng naèm trong lôùp ñaát thöù 3 laø lôùp ñaát seùt, coù maøu ñoû vaøng loang loã laãn daäm saïn letaric traïng thaùi cöùng ñeán nöaõ cöùng coù IL=0.28, tra baûng Ta ñöôïc k= 630 (T/m4) * Heä soá bieán daïng: abd = = = 0.544 m-1 - Chieàu saâu tính ñoåi coïc haï trong ñaát: Ltd = abd*L = = 0.544 x 14.8 = 8.05m dHH, dHM: laø caùc chuyeån vò ngang ôû cao trình ñaùy ñaøi, do caùc öùng löïc ñôn vò MO, HO =1 ñaët taïi cao trình ñaùy ñaøi. dMH, dMM: laø caùc chuyeån vò xoay ôû cao trình ñaùy ñaøi, do caùc öùng löïc ñôn vò MO, HO =1 ñaët taïi cao trình ñaùy ñaøi. Ltd = 8.05 > 4, coïc töïa leân ñaát A0 =2.441 ; B0 =1.621 ; C0 = 1.751 ==8.2x10-4 m/T = = 2.97 x10-4 1/T = = 1.75 x10-4 1/Tm - Löïc caét cuûa coïc taïi cao trình ñaùy ñaøi: Qtt = 3.36 T (ñoái vôùi 3 coïc) Hf = 3.36/3 = 1.12 T -Vì ñaàu coïc ngaøm cöùng vaøo ñaøi döôùi taùc duïng cuûa löïc ngang, treân ñaàu coïc coù xuaát hieän momen goïi laø momen ngaøm. Mf =-=-= -1.9 Tm (vì L0=0) - Chuyeån vò ngang y0 (m) taïi cao trình ñaùy ñaøi: y0 = Hf x + Mf x = 1.12x8.2x10-4 -1.9x2.97x10-4 = 3.54x10-4m Vaäy y0 =0.0354cm < {Sgh} = 1cm - Momen uoán Mz (Tm) trong caùc tieát dieän cuûa coïc: Mz=a2bdxEbxIxy0xA3 - abdx EbxIxy0xB3 + MfxC3+ Trong ñoù: ze laø chieàu saâu tính ñoåi, ze=abd*z EbI Ktb y0 y0 Mf Hf 18444 630 0.544 0.000354 0 -1.9 1.12 Z(m) ze A3 B3 C3 D3 Mz 0.000 0.00 0.000 0.000 1.000 0.000 -1.90 0.368 0.20 -0.001 0.000 1.000 0.200 -1.49 0.735 0.40 -0.011 -0.002 1.000 0.400 -1.10 1.103 0.60 -0.036 -0.011 0.998 0.600 -0.73 1.838 1.00 -0.167 -0.083 0.975 0.994 -0.13 2.757 1.50 -0.559 -0.420 0.811 1.437 0.34 3.676 2.00 -1.295 -1.314 0.207 1.646 0.49 4.412 2.40 -2.141 -2.663 -0.949 1.352 0.45 5.147 2.80 -3.103 -4.718 -3.108 0.197 0.32 5.515 3.00 -3.540 -6.000 -4.668 -0.891 0.19 6.434 3.50 -3.919 -9.544 -10.340 -5.854 0.02 7.353 4.00 -1.614 -11.713 -17.919 -15.076 -0.11 Momen uoán lôùn nhaát trong coïc: Mmax = -1.9 Tm. Giaû söû haøm löôïng theùp trong coïc ñöôc choïn hôïp lyù laø µ=2%.dieän tích theùp trong coïc laø: Fa = = =0.0057m2 = 57 cm2 =>choïn 14Þ24 coù Fa=63.3 cm2. 3) Kieåm tra ñoä oån ñònh cuûa ñaát neàn quanh coïc khi chòu aùp löïc ngang: - Ñieàu kieän khoâng phaù hoûng coïc khi chòu aùp löïc ngang: - : Aùp löïc tính toaùn taïi ñoä saâu z sz = - Vì Le =8.05 >2.5, ta kieåm tra ñieàu kieän naøy taïi vò trí Ze = 0.85/abd = 0.85/0.544 =1.5625 m Caùc giaù trò A1,B1,C1,D1 ñöôïc tra trong baûng G3 cuûa TCXD 205 – 1998. Vôùi Ze = 1.5625 tra baûng ta ñöôïc nhö sau: A1= 0.922; B1= 1.521 ; C1= 1.208; D1= 0.634 = 0.262 T/m2 - : Aùp löïc giôùi haïn taïi ñoä saâu z = 1.5625 m = - Trong ñoù: = 1,: laø heä soá keå ñeán phaàn taûi troïng thöôøng xuyeân trong toång taûi troïng tính toaùn theo coâng thöùc: - Mtx: momen do trò tính toaùn caùc löïc thöôøng xuyeân gaây ra taïi ñoä saâu muó coïc: Mtx = 1.5625x(15+1.6)+12.46=38.4 T.m - Mtt: momen do trò tính toaùn caùc löïc taïm thôøi gaây ra taïi ñoä saâu muó coïc: Mtt = 38.4 T.m = = 0.5714 - Vôùi coïc BTCT: = 0.3 - Taïi ñoä saâu Ze=1.5625 thuoäc lôùp ñaát thöù 3 neân coù caùc tính chaát cô lyù sau: gI = 1.952 T/m3 CI = 0.1 kg/cm2 = 1 T/m2 jI = 140 ==2.09 T/m2 Vaäy sz = 0.262 T/m2 < =2.09 T/m2 Nhö vaäy neàn ñaát quanh coïc khoâng bò phaù hoûng khi chòu aùp löïc ngang. * So saùnh löïa choïn phöông aùn thi coâng: choïn phöông aùn 1 Boá trí coát theùp ñöôïc theå hieän trong baûn veõ NM-3/3. šš&œœ PHAÂN TÍCH LÖÏA CHOÏN PHÖÔNG AÙN MOÙNG Trong thieát keá nhaø cao taàng, khoâng chæ vieäc löïa choïn keát caáu chòu löïc chính beân treân laø quan troïng maø caùc giaûi phaùp veà neàn moùng beân döôùi cuõng coù yù nghóa quyeát ñònh ñoái vôùi toaøn boä coâng trình. Nhaø cao taàng coù ñoä cao töông ñoái lôùn neân coù taûi troïng raát lôùn vaø taäp trung, maët khaùc troïng taâm coâng trình caùch maët ñaát ñaùng keå neân khi chòu taùc ñoäng cuûa taûi troïng ngang seõ sinh ra moment cöïc lôùn. Vì vaäy ta phaûi choïn giaûi phaùp moùng saâu ñeå thieát keá, ôû ñaây ta choïn phöông moùng saâu phuø hôïp vôùi nhaø cao taàng laø: moùng coïc khoan nhoài vaø moùng coïc eùp: Caùc öu khuyeát ñieåm cuûa hai loaïi phöông aùn moùng : * Moùng coïc eùp : Öu ñieåm : giaù thaønh reû so vôùi caùc loaïi coïc khaùc (cuøng ñieàu kieän thi coâng giaù thaønh moùng coïc eùp reû 2-2.5 laàn giaù thaønh coïc khoan nhoài), thi coâng nhanh choùng, deã daøng kieåm tra chaát löôïng coïc do saûn xuaát coïc töø nhaø maùy (coïc ñöôïc ñuùc saün) , phöông phaùp thi coâng töông ñoái deã daøng, khoâng gaây aûnh höôûng chaán ñoäng xung quanh khi tieán haønh xaây chen ôû caùc ñoâ thò lôùn ; coâng taùc thí nghieäm neùn tónh coïc ngoaøi hieän tröôøng ñôn giaûn . Taän duïng ma saùt xung quanh coïc vaø söùc khaùng cuûa ñaát döôùi muõi coïc . Khuyeát ñieåm : söùc chòu taûi khoâng lôùn laém ( 50 ¸350 T ) do tieát dieän vaø chieàu daøi coïc bò haïn cheá ( haï ñeán ñoä saâu toái ña 50m ) . Thi coâng gaëp khoù khaên khi ñi qua caùc taàng laterit , lôùp caùt lôùn , thôøi gian eùp laâu . * Moùng coïc khoan nhoài : Öu ñieåm : söùc chòu taûi cuûa coïc khoan nhoài raát lôùn ( leân ñeán 1000 T ) so vôùi coïc eùp , coù theå môû roäng ñöôøng kính coïc 60cm ®250cm , vaø haï coïc ñeán ñoä saâu 100m . Khi thi coâng khoâng gaây aûnh höôûng chaán ñoäng ñoái vôùi coâng trình xung quanh . Coïc khoan nhoài coù chieàu daøi > 20m löôïng coát theùp seõ giaûm ñi ñaùng keå so vôùi coïc eùp vaø moùng beø . Coù khaû naêng thi coâng qua caùc lôùp ñaát cöùng , ñòa chaát phöùc taïp maø caùc loaïi coïc khaùc khoâng thi coâng ñöôïc . Khuyeát ñieåm : giaù thaønh coïc khoan nhoài cao so vôùi coïc eùp , ma saùt xung quanh coïc seõ giaûm ñi raát ñaùng keå so vôùi coïc eùp do coâng ngheä khoan taïo loã. Bieän phaùp kieåm tra chaát löôïng thi coâng coïc nhoài thöôøng phöùc taïp vaø toán keùm , thí nghieäm neùn tónh coïc khoan nhoài raát phöùc taïp . Khi coïc nhoài ñöôøng kính lôùn, coù chieàu daøi lôùn thì trong löôïng baûn thaân coïc seõ lôùn laøm taêng taûi troïng truyeàn xuoáng neàn. Coâng ngheä thi coâng coïc khoan nhoài ñoøi hoûi trình ñoä kyõ thuaät cao. KEÁT LUAÄN Qua phaân tích öu nhöôc ñieåm cuûa 2 phöông aùn moùng noùi treân, vôùi vieäc xem xeùt qui moâ coâng trình khoâng lôùn laém, ta nhaän thaáy söû dung phöông aùn moùng coïc eùp laø kinh teá vaø phuø hôïp hôn.