Thực trạng về móng cọc khoan nhồi

PHÖÔNG AÙN II: MOÙNG COÏC KHOAN NHOÀI I. CHOÏN CHIEÀU SAÂU ÑAËT ÑAØI COÏC. - Chieàu saâu choân moùng so vôùi maët ñaát thieân nhieân: hm = 2 m (chieàu cao ñaøi choïn sô boä laø hñ= 1.2m , chieàu cao töø MÑTN ñeán coå moùng laø 0.8m). - Ñaøi coïc ñöôïc caáu taïo baèng beâtoâng maùc 300, theùp AII. II. CHOÏN LOAÏI VAÄT LIEÄU VAØ KEÁT CAÁU COÏC - Choïn ñöôøng kính coïc khoan nhoài: D = 0.8 m Dieän tích : A = = 0.502 m2 Chu vi : u = p.d = 3.14´ 0.8 = 2.51 m - Beâtoâng maùc 300, Rn =300/4.5=66.66 (kG/cm2 ) choïn Rn =60 (kG/cm2 ) = 600 T/m2 - Theùp AII, Ra = 2800/1.5=1866.66(kG/cm2) = 18666 T/m2 cho coïc nhoài - Chieàu daøi phaàn coïc ngoaøi ñaøi: 31 m ( muõi coïc caém vaøo lôùp ñaát thöù 4: Caùt pha seùt ) - Ñoaïn ngaøm cuûa coïc vaøo ñaøi bao goàm : + Ñoaïn neo vaøo ñaøi : 15cm + Ñoaïn theùp doïc aên saâu vaøo ñaøi :35Æ III. XAÙC ÑÒNH SÖÙC CHÒU TAÛI CUÛA COÏC KHOAN NHOÀI * Söùc chòu taûi cuûa coïc theo ñieàu kieän ñaát neàn: Tính söùc chòu taûi cuûa coïc theo cöôøng ñoä ñaát neàn , theo TCXD 205-1998 Qa = Trong ñoù: ktc laø heä soá an toaøn ñöôïc laáy nhö sau : ktc = 1.4 Qtc = m(mR qpAp + uSmfifsili) - m : heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa coïc trong ñaát, laáy m =1 - mR: heä soá laøm vieäc cuûa ñaát döôùi muõi coïc, laáy mR=1 - mfi: heä soá laøm vieäc cuûa ñaát ôû maët beân coïc, phuï thuoäc vaøo phöông phaùp taïo loã khoan, laáy theo baûng A5(TCXD 205-1998) - qp : cöôøng ñoä chòu taûi cuûa ñaát döôùi muõi coïc. - fsi : cöôøng ñoä tính toaùn cuûa lôùp thöù i theo maët xung quanh coïc - li : chieàu daøy cuûa lôùp ñaát thöù i tieáp xuùc vôùi coïc. - Ap , u : tieát dieän vaø chu vi coïc. Ta coù: - m =1; - mR =1; - mfi = 0.6 (Coïc khoan nhoài khoan vaø ñoå beâ toâng döôùi nöôùc) - Xaùc ñònh cöôøng ñoä chòu taûi cuûa ñaát döôùi muõi coïc : qp (T/m2) Ta coù : IL = 0.25 ; ZR = 33m Tra baûng 6-6 tr117 saùch “ höôùng daãn ñoà aùn neàn vaø moùng “ taùc giaû Nguyeãn Vaên Quaûng qp = 269 T/m2 - Ñeå tính fs ta chia ñaát thaønh töøng lôùp vôùi chieàu daøy li nhö hình veõ: Tra baûng ta coù caùc giaù trò sau: Z (m) fs(T/m2) Z (m) fs(T/m2) Z1 3 fs1 1.1 Z9 18 fs9 6.51 Z2 5 fs2 1.35 Z10 20 fs10 6.75 Z3 7 fs3 1.425 Z11 22 fs11 6.99 Z4 9 fs4 1.45 Z12 24 fs12 7.23 Z5 10.75 fs5 4.286 Z13 26 fs13 7.47 Z6 12.25 fs6 4.427 Z14 28 fs14 7.71 Z7 14 fs7 6.03 Z15 30 fs15 7.95 Z8 14 fs8 6.27 Z16 32 fs16 8.17 ® uSmf fsihi = 273.328 T ® mR qpAp = 1´269´0.502 = 135.038 T Þ Qtc =m(mR qpAp + uSmffsili) = 1(135.038 +273.328 ) = 408.366 T Vaäy: Qa = = = 291.69 T Þ Pc = Qa = 291.69 T Kieåm tra söùc chòu taûi cuûa coïc theo vaät lieäu laøm coïc Qvl = j (m1m2Rb Fb + Ra Fa ) Trong ñoù: Qvl : Söùc chòu taûi cuûa coïc theo vaät lieäu; j : Heä soá uoán doïc cuûa coïc, phuï thuoäc vaøo tæ soá (Ltt/b), tra baûng ta ñöôïc j=1 m1 : Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc khi ñoå beâtoâng qua oáng chuyeån dòch thaúng ñöùng, m1=1 m2 : Heä soá ñoå beâtoâng trong bentonite, m1 =1 Rb = 60 kG/cm2 : Cöôøng ñoä chòu neùn cuûa beâ toâng maùc 300 Fb = 5026cm2 : Dieän tích tieát dieän ngang cuûa coïc. Ra =sc /1.5 =3000/1.5 = 2000 kG/cm2 (Theùp AII) Fa = 22.12 cm2 :Dieän tích tieát dieän ngang cuûa coát theùp . Qvl = 1´(1´1´60´5026 + 2000´22.12) = 345,8 T Vaäy: Qvl = 345,8 T > Qa = 291.69 T Coïc ñuû khaû naêng chòu taûi. IV. THIEÁT KEÁ MOÙNG A5 (M1) KHUNG TRUÏC 5: - Taûi troïng taùc duïng xuoáng moùng A5 : Taûi Coät Nmax( T) Mtö( T.m) Qtö(T) Tính toaùn A5 433 29.29 12.121 Tieâu chuaån A5 360.8 24.04 10.10 1. Xaùc ñònh sô boä kích thöôùc ñaøi coïc: - Khoaûng caùch giöõa caùc coïc la ø: 3d = 3x0.8 = 2.4 m - ÖÙng suaát trung bình döôùi ñeá ñaøi : = 50.64 (T/m2 ) - Dung troïng trung bình cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi: gtb = 2.00 T/m2 - Dieän tích ñaøi coïc ñöôïc xaùc ñònh sô boä nhö sau: Fñ = 9.28 m2 - Troïng löôïng ñaøi vaø ñaát phuû leân ñaøi ñöôïc xaùc ñònh sô boä nhö sau : Qñ = n . Fñ . gtb . hm = 1.1´9.28´2´ 2 = 40.85 T 2. Xaùc ñònh soá löôïng coïc n == 1.95 Choïn n = 2 coïc - Boá trí coïc vaø ñaøi nhö hình veõ: - Kích thöôùc ñaøi moùng ñöôïc choïn laø : 1.6m x 4m (Fñ= 6.4m2) - Troïng löôïng ñaøi vaø ñaát phuû leân ñaøi: Qñ = n . Fñ . gtb . hm = 1.1´6.4´2´ 2 = 28.16 T 3 . Caáu taïo vaø tính toaùn ñaøi coïc - Choïn chieàu daøi coïc ngaøm vaøo ñaøi : h1= 15 cm - Vôùi chieàu cao ñaøi ñaõ choïn laø hñ =1.2m, thì ñaàu coïc naèm ôû phaïm vi hình thaùp choïc thuûng neân khoâng caàn kieåm tra ñieàu kieän choïc thuûng. (Xem hình veõ) - Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh : Ntt = 433+ 28.16 = 461.16 T - Taûi taùc duïng leân coïc : Pm = ± åMtt = Mtt + Qtt ´ 2 = 29.29+ 12.121´ 2 = 53.532 Tm xmax = 1.2 m åxi2 = 2x1.22 = 2.88 m2 Þ Pm = ± = 230.58 ± 22.305 pmax = 252.885 T pmin = 208.275 T Gcoc = 3.14x0.42x31x2.5 = 38.9 T - Nhaän xeùt : pmax + Gcoc = 252.885 T 0 -Vì taûi taùc duïng leân haøng coïc bieân nhoû hôn söùc chòu taûi cuûa coïc, cho neân thieát keá nhö treân laø hôïp lyù. - Vaø Pmin > 0 neân khoâng caàn kieåm tra choáng nhoå. 4. Kieåm tra oån ñònh cuûa neàn naèm döôùi moùng khoái quy öôùc vaø kieåm tra luùn: - Ñoä luùn cuûa neàn moùng coïc ñöôïc tính theo ñoä luùn cuûa khoái moùng quy öôùc, trong ñoù: Trong ñoù : hi : chieàu daøy lôùp ñaát thöù i maø coïc ñi qua. jIIi : goùc ma saùt trong cuûa lôùp ñaát thöù i. - Ta coù : Lôùp 2 : j = 5030’ ; h = 8m Lôùp 3 : j = 12026’ ; h = 3m Lôùp 4 : j = 29000’ ; h = 20m = 21019’56” 5 020’, tga = tg 5020’ = 0.09335 - Chieàu daøi cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc : Lm= a + 2.L.tg =3.2 +2x31x0.09335 = 8.988 m - Chieàu roäng cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc : Bm= b + 2.L.tg = 0.8 + 2x31x0.09335 = 6.588 m - Trong ñoù a vaø b laø khoaûng caùch giöõa caùc meùp ngoaøi cuûa coïc bieân theo chieàu daøi vaø chieàu roäng cuûa ñaøi coïc . -Dieän tích ñaùy moùng khoái quy öôùc: Fm = 8.988x6.588 = 59.213 m2 - Xaùc ñònh troïng löôïng moùng khoái quy öôùc : - Troïng löôïng ñaát, beâtoâng töø ñaùy ñaøi trôû leân: 59.213x2x2 = 236.852 T - Troïng löôïng ñaát töø ñaùy ñaøi trôû xuoáng ñeán möïc nöôùc ngaàm: Möïc nöôùc ngaàm caùch maët ñaát töï nhieân laø 7m: 5x1.519(59.213 – 2x0.502) = 5x1.519x58.209 = 442.097 T - Troïng löôïng ñaát töø möïc nöôùc ngaàm trôû xuoáng ñeán ñaùy khoái moùng qui öôùc: 58.209(0.999x3 +0.978x3 +0.993x20) = 1501.268 T - Troïng löôïng caùc coïc laø: 2x0.502x31x2.5x1.1 = 85.591 T Vaäy: Qmqö = 236.852 +442.097 +1501.268 +85.591 = 2265.808 T a. AÙp löïc tieâu chuaån ôû ñaùy moùng khoái quy öôùc: - Cöôøng ñoä tính toaùn cuûa ñaát döôùi muõi coïc: - Coâng thöùc : Rm = (A.Bm.gII +B.Hm.g’II +D.CII) - Ktc= 1 (heä soá ñoä tin caäy,tieán haønh khoan khaûo saùt ôû hieän tröôøng) - m1, m2 :heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa ñaát neàn vaø daïng keát caáu coâng trình taùc ñoäng qua laïi vôùi neàn ñaát). - m1= 1.2 (ñaát caùt pha seùt) - m2=1.3 (ñaát caùt pha seùt, < 1.5) - hm = 33m. - cII = 0.18 T/m2 - gII : Dung troïng ñaát beân döôùi muõi coïc, laáy vôùi gñn= 0.927 T/m3 - g’II : Dung troïng trung bình cuûa ñaát töø ñaùy moùng khoái qui öôùc trôû leân. g’II = = 1.0224 T/m3 Vôùi j = 28052’ ,Tra baûng (noäi suy),ta ñöôïc: Rm = (1.0216x6.588x0.927 +5.0864x33x1.0224 +7.5356x0.18) Rm = 279.56 T/m2 - ÖÙng suaát trung bình thöïc teá döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc : stbtc = = = 44.35 T/m2 Ta coù : stb = 44.35 T/m2 < Rm =279.56/m2, ñaát neàn döôùi ñaùy moùng ñuû söùc chòu löïc. - ÖÙng suaát cöïc ñaïi vaø cöïc tieåu döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc: stcmax,min = ± Mtc = 24.04+33x10.1= 357.34 Tm stcmax,min = ± stcmax,min = 44.35 ± 4.028 T/m2 stcmax = 48.386 T/m2 < 1.2Rm = 335.472 T/m2 stbtc = 44.35 T/ m2 stcmin = 40.322 T/m2 > 0 => Vaäy ñaát neàn döôùi ñaùy khoái moùng qui öôùc oån ñònh. b. Tính luùn theo phöông phaùp toång phaân toá: - Theo quy phaïm Vieät Nam, ñoä luùn cuûa moùng coïc ñöôïc tính cho lôùp ñaát döôùi muõi coïc ( Döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc ). - Theo TCXD 45 -78 giôùi haïn chòu luùn ôû ñoä saâu taïi ñoù coù: szgl < 0.2´sbt - Duøng phöông phaùp coäng luùn töøng lôùp : S=åsi ; si = h * Tính luùn döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc : Lm = 8.988 m , Bm = 6.588 m - Aùp löïc baûn thaân taïi muõi coïc : sbt = å(gi.hi) =2x2 +1.519x5 +0.999x3 +0.978x3 +0.993x20 = 37.386 (T/m2) - Aùp löïc gaây luùn taïi taâm dieän tích ñaùy moùng khoái qui öôùc : po = stbtc - sbt = 44.35 – 37.386 = 6.964 T/m2 - Taïi ñaùy moùng khoái quy öôùc coù : sZtc = 6.964 T/m2 < 0.2xstb = 0.2x37.386 = 7.477 T/m2 Nhö vaäy : S < [Sgh] = 8cm. ( Thoûa yeâu caàu bieán daïng ). 5. Tính ñaøi coïc vaø boá trí theùp cho ñaøi a. Kieåm tra ñieàu kieän xuyeân thuûng: - Kieåm tra theo ñieàu kieän choïc thuûng : Pxt £ 0.75Rkuxtho - Khi veõ thaùp choïc thuûng thì caùc coïc ñeàu naèm trong thaùp, do ñoù khoâng caàn kieåm tra ñieàu kieän choïc thuûng. b. Tính coát theùp: Taûi troïng taùc duïng leân moãi coïc trong moùng : Pm = = = 230.5822.305 Trong ñoù : P1 = 230.58 + 22.305 = 252.885 T P2 = 230.58 - 22.305 = 208.275 T - Xem ñaøi coïc laøm vieäc nhö coâng-xoân ngaøm vaøo coät taïi meùp coät. - Momen uoán töông öùng do löïc P1 gaây ra taïi maët ngaøm I-I : Xaùc ñònh theo coâng thöùc : MI = P1xLi I Li I = 1.2 - = 0.9 m MI = 252.885x0.9 = 227.6 Tm = 86.016 cm2 Choïn : 14f28 ( Fa = 86.212 cm2 ) Boá trí : f28a110 ( Fa = 86.212 cm2 ) - Momen taïi maët ngaøm II – II : Boá trí theùp theo caáu taïo: f14a200 6. 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. - Moâmen quaùn tính tieát dieän ngang cuûa coïc : I = = ´ 3.14´ 0.84 = 0.0201 m4 - Ñoä cöùng tieát dieän ngang cuûa coïc : Eb.I = 290´ 104´0.0201 = 58290 (Tm2) - Chieàu roäng quy öôùc bc : Theo TCXD 205-1998 : d ³ 0.8m Þ bc = d + 1 = 0.8 + 1 = 1.8 m d < 0.8m Þ bc = 1.5d+0.5 - Heä soá tyû leä k trong coâng thöùc: Cz = k.z - Chieàu daøi aûnh höôûng: lah =2(d + 1)=2x(0.8+1)=3.6m - Chieàu daøi aûnh höôûng naèm trong lôùp ñaát thöù 2 laø lôùp ñaát seùt laãn boät : Tra baûng G.1 TCXD 205-1998: ta coù k = 320 T/m4 (vôùi IL = 0.65 ). - Heä soá bieán daïng : abd = = = 0.397 m-1 - Chieàu daøi tính ñoåi cuûa phaàn coïc trong ñaát : Le = abd.L = 0.397x31 =12.312 - Caùc chuyeån vò dHH, dHM, dMH, dMM cuûa coïc ôû cao trình ñaùy ñaøi do caùc öùng löïc ñôn vò ñaët taïi cao trình ñaùy ñaøi . dHH : chuyeån vò ngang cuûa tieát dieän (m/T) bôûi Ho = 1(T) dHM : chuyeån vò ngang cuûa tieát dieän (1/T) bôûi Mo = 1(Tm) dMH : goùc xoay cuûa tieát dieän (1/T) bôûi Ho = 1(T) dMM : goùc xoay cuûa tieát dieän (1/Tm) bôûi Mo = 1(Tm) Le = 12.524 > 4, coïc töïa leân ñaát Þ Ao = 2.441; Bo = 1.621; Co = 1.751 - Coâng thöùc tính : dHH =.Ao = ´ 2.441 = 6.69´ 10-4 (m/T) dMH = dHM =.Bo = ´ 1.621 = 1.76´ 10-4 (1/T) dMM =.Co = ´ 1.751 = 0.75´ 10-4 (1/Tm) - Löïc caét cuûa coïc taïi cao trình ñaùy ñaøi: Qtt = 12.121 T (ñoái vôùi 2 coïc)Þ Hf = = 6.0605 T - Vì ñaàu coïc bò ngaøm cöùng vaøo ñaøi döôùi taùc duïng cuûa löïc ngang, treân ñaàu coïc coù xuaát hieän momen goïi laø momen ngaøm: Mf== (Vì L0=0) - Chuyeån vò ngang yo(m) taïi cao trình ñaùy ñaøi: + yo = Hf.dHH + Mf.dHM = 6.0605x6.69´10-4 – 14.31x1.76´10-4= 0.0015 m - Chuyeån vò cuûa coïc ôû cao trình ñaët löïc ngang Hf =0.0015+0+= 0.0015m (Vì L0=0,=0) Dn= 0.15cm < [Sgh] = 1cm - Moâmen uoán Mz(Tm) trong caùc tieát dieän cuûa coïc : Mz = abd2EbIyoA3 - abdEbIyoB3 + MfC3 + D3 Vôùi : Chieàu saâu tính ñoåi ze = abd.z EbI K abd yo yo Mf Hf 58290 320 0.397 0.0015 0 -14.31 6.0605 - Moâmen uoán Mz doïc thaân coïc : z(m) ze A3 B3 C3 D3 Mz 0.00 0.0 0.000 0.000 1.0 0.00 -14.31 0.485 0.2 -0.001 0.000 1.0 0.200 -9.720 0.971 0.4 -0.011 -0.002 1.0 0.400 -7.169 1.456 0.6 -0.036 -0.011 0.998 0.600 -4.775 2.427 1.0 -0.167 -0.083 0.975 0.994 -0.835 3.641 1.5 -0.559 -0.420 0.881 1.437 1.413 4.854 2.0 -1.295 -1.314 0.207 1.646 3.460 5.825 2.4 -2.141 -2.663 -0.941 1.352 3.382 6.796 2.8 -3.103 -4.718 -3.408 0.197 2.768 7.282 3.0 -3.54 -6.00 -4.688 -0.891 2.370 8.495 3.5 -3.919 -9.44 -10.34 -5.854 1.251 - Moâment uoán lôùn nhaát trong coïc: Mmax = - 14.31 Tm - Töø Mmax = -14.31 Tm (Tra baûng III.23 – Soå tay tính toaùn neàn moùng cuûa Nga) ta tìm ñöôïc haøm löôïng coát theùp trong coïc khoan nhoài: = 40% - Dieän tích coát theùp trong coïc khoan nhoài laø: Fa = = = 0.00201m2 = 20.1cm2 - Choïn 11Þ16 coù Fa = 22.12 cm² > 20.1 cm² - Boá trí Þ16a200; lôùp baûo veä coát theùp laø 6cm. * 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: sz sgh sz: Aùp löïc tính toaùn taïi ñoä saâu Z sz =.ze(yo.A1 - B1 + C1 + D1) Vì Le = 12.312> 2.5. Ta kieåm tra ñieàu kieän naøy taïi vò trí: Z= = =2.14 Ze= abdz =0.397x2.14 = 0.85m - Caùc giaù trò A1, B1, C1, D1 ñöôïc tra trong baûng G3 cuûa TCXD 205 – 1998. Vôùi Ze = 0.85 m, tra baûng ta ñöôïc nhö sau: A1= 0.996; B1= 0.849; C1= 0.363; D1= 0.103 sz =x0.85x (0.0015x0.996 -0 +x 0.363 +x 0.103) sz =0.165T/m2 sgh: AÙp löïc giôùi haïn taïi ñoäï saâu Z = 2.14 m - Trong ñoù: h1=1 h2: Heä soá keå ñeán phaàn taûi troïng thöôøng xuyeân trong toång taûi troïng, tính theo coâng thöùc: Mdh: Momen taûi troïng thöôøng xuyeân; Mdh=2.923+1.146x33=40.741 Tm M : Momen taûi troïng taïm thôøi; M = 29.29+12.121x33=429.423Tm Vôùi coïc khoan nhoài: z= 0.6 Ñaàu coïc naèm trong lôùp ñaát thöù 2 neân ta coù caùc tính chaát cô lyù sau: gI= 1.419 T/m3 cI= 0.82 T/m2 jI= 4030’ => sz=0.165 T/m2 < sgh= 2.584 T/m2 Vaäy: Neàn ñaát quanh coïc khoâng bò phaù hoûng khi chòu aùp löïc ngang. V. TÍNH MOÙNG B.C-5: (M2) - Taûi troïng cuûa saøn taàng treät truyeàn vaøo coät B.C-5 : 65(T). - Taûi ñöùng truyeàn xuoáng moùng : (B.C-5) Ntt = 2x390+ 65 = 845(T). Taûi troïng taùc duïng xuoáng moùng B3( caùch ñaùy ñaøi 0.8 m.) Taûi Coät Nmax( T) Mtö( T.m) Qtö(T) Tính toaùn B.C-5 845 32 13.681 Tieâu chuaån B.C-5 704.166 26.66 11.4 1. Xaùc ñònh sô boä kích thöôùc ñaøi coïc: - Khoaûng caùch giöõa caùc coïc laø: 3d = 3x0.8 = 2.4 m - ÖÙng suaát trung bình döôùi ñeá ñaøi : = 50.64 (T/m2 ) - Dung troïng trung bình cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi: gtb = 2 T/m3 - Dieän tích ñaøi coïc ñöôïc xaùc ñònh sô boä nhö sau: Fñ = 18.11m2 - Troïng löôïng ñaøi vaø ñaát phuû leân ñaøi ñöôïc xaùc ñònh nhö sau: Qñ = n . Fñ . gtb . hm = 1.1´18.11´2´2 = 79.716 T 2. Xaùc ñònh soá löôïng coïc n== 3.8 - Choïn n = 4 coïc - Boá trí coïc vaø ñaøi nhö hình veõ: - Kích thöôùc ñaøi moùng ñöôïc choïn laø : 4m x 4.3m (Fñ= 17.2m2) - Troïng löôïng ñaøi vaø ñaát phuû leân ñaøi: Qñ = n . Fñ . gtb . hm = 1.1´17.2´2´ 2 = 75.68 T 3 . Caáu taïo vaø tính toaùn ñaøi coïc - Choïn chieàu daøi coïc ngaøm vaøo ñaøi : h1= 15 cm - Vôùi chieàu cao ñaøi ñaõ choïn laø hñ =1.2m, thì ñaàu coïc naèm ôû phaïm vi hình thaùp choïc thuûng neân khoâng caàn kieåm tra ñieàu kieän choïc thuûng. (Xem hình veõ) - Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh : Ntt = 845 + 79.16 = 924.16 T - Taûi taùc duïng leân coïc : Pm = ± åMtt = Mtt + Qtt ´ 2 = 32 + 13.681x2 = 59.362 Tm xmax = 1.35 m åxi2 = 2x2x1.352 = 7.29 m2 Þ Pm = ± = 231.04 ± 11 pmax = 242.04 T pmin = 220.04 T Gcoc = 0.502x31x2.5 = 38.905 T Pmax + Gcoc = 242.04 + 38.905 = 280.945 T - Nhaän xeùt : Pmax + Gcoc= 280.945 T < Pc = 291.69 T, pmin = 203.4575 T > 0 -Vì taûi taùc duïng leân haøng coïc bieân nhoû hôn söùc chòu taûi cuûa coïc, cho neân thieát keá nhö treân laø hôïp lyù. - Vaø Pmin > 0 neân khoâng caàn kieåm tra choáng nhoå. 4. Kieåm tra oån ñònh cuûa neàn naèm döôùi moùng khoái quy öôùc vaø kieåm tra luùn: - Ñoä luùn cuûa neàn moùng coïc ñöôïc tính theo ñoä luùn cuûa khoái moùng quy öôùc, trong ñoù: Trong ñoù : hi : chieàu daøy lôùp ñaát thöù i maø coïc ñi qua. jIIi : goùc ma saùt trong cuûa lôùp ñaát thöù i. - Ta coù : Lôùp 2 : j = 5030’ ; h = 8 m Lôùp 3 : j = 12026’ ; h = 3 m Lôùp 4 : j = 29000 ; h = 20m = 21019’56” 5020’ , tga = tg5020 = 0.09335 - Chieàu daøi cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc : Lm= a + 2.L.tg = 3.5 + 2x31x0.09335 = 9.287 m - Chieàu roäng cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc : Bm= b + 2.L.tg = 3.2 + 2x31x0.09335 = 8.988 m - Trong ñoù a vaø b laø khoaûng caùch giöõa caùc meùp ngoaøi cuûa coïc bieân theo chieàu daøi vaø chieàu roäng cuûa ñaøi coïc . -Dieän tích ñaùy moùng khoái quy öôùc: Fm = 9.287x8.988 = 83.477m2 - Xaùc ñònh troïng löôïng moùng khoái quy öôùc : - Troïng löôïng ñaát, beâtoâng töø ñaùy ñaøi trôû leân: 83.477x2x2 = 334 T - Troïng löôïng ñaát töø ñaùy ñaøi trôû xuoáng ñeán möïc nöôùc ngaàm: Möïc nöôùc ngaàm caùch maët ñaát töï nhieân laø 7m ( caùch ñaùy ñaøi 5m ): 5x1.519(83.477 – 4x0.502) = 5x1.519x82.473= 626.382 T - Troïng löôïng ñaát töø möïc nöôùc ngaàm trôû xuoáng ñeán ñaùy khoái moùng qui öôùc: 82.473(0.999x3 +0.978x3 +0.993x20) = 2127.06 T - Troïng löôïng caùc coïc laø: 4x0.502x31x2.5x1.1 = 171.182 T Vaäy: Qmqö = 334 +626.382 +2127.06 +171.182 =3258.62 T a. AÙp löïc tieâu chuaån ôû ñaùy moùng khoái quy öôùc: - Cöôøng ñoä tính toaùn cuûa ñaát döôùi muõi coïc: - Coâng thöùc : Rm = (A.Bm.gII +B.Hm.g’II +D.CII) - Ktc= 1 (heä soá ñoä tin caäy,tieán haønh khoan khaûo saùt ôû hieän tröôøng) - m1, m2 :heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa ñaát neàn vaø daïng keát caáu coâng trình taùc ñoäng qua laïi vôùi neàn ñaát). - m1= 1.2 (ñaát caùt pha seùt) - m2=1.3 (ñaát caùt pha seùt, < 1.5) - hm = 33m. - cII = 0.18 T/m2 - gII : Dung troïng ñaát beân döôùi muõi coïc, laáy vôùi gñn= 0.927T/m3 - g’II : Dung troïng trung bình cuûa ñaát töø ñaùy moùng khoái qui öôùc trôû leân. g’II = =1.0224 T/m3 Vôùi j = 28o52’ ,Tra baûng (noäi suy),ta ñöôïc: Rm = (1.02x9.287x0.927 +5.08x33x1.0224 +7.53x0.18) = 283.19 T/m2 - ÖÙng suaát trung bình thöïc teá döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc : stbtc = = = 47.47 T/m2 Ta coù: stb = 47.47 T/m2 < Rm =283.19 T/m2,ñaát neàn döôùi ñaùy moùng ñuû söùc chòu löïc. - ÖÙng suaát cöïc ñaïi vaø cöïc tieåu döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc: stcmax,min = ± Mtc = 26.66 +33x11.4 = 402.86 Tm stcmax,min = ± = 47.473.11 stcmax = 50.58 T/m2 < 1.2Rm =1.2x283.19= 339.83 T/m2 stbtc = 47.47 T/m2 stcmin = 44.36 T/m2 > 0 => Vaäy ñaát neàn döôùi ñaùy khoái moùng qui öôùc oån ñònh. b. Tính luùn theo phöông phaùp toång phaân toá: - Theo quy phaïm Vieät Nam, ñoä luùn cuûa moùng coïc ñöôïc tính cho lôùp ñaát döôùi muõi coïc ( Döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc ). - Theo TCXD 45 -78 giôùi haïn chòu luùn ôû ñoä saâu taïi ñoù coù: szgl < 0.2´sbt - Duøng phöông phaùp coäng luùn töøng lôùp : S=åsi ; si = h - Tính luùn döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc : Lm = 8.988 m , Bm = 9.287m - Aùp löïc baûn thaân taïi muõi coïc : sbt = å(gi.hi) =2x2 +1.519x5 +0.999x3 +0.978x3 +0.993x20 = 37.386 (T/m2) - Aùp löïc gaây luùn taïi taâm dieän tích ñaùy moùng khoái qui öôùc : po = stbtc - sbt = 47.47 – 37.386 = 10.084 T/m2 - Taïi moãi caùc lôùp ñaát, ta xaùc ñònh caùc trò soá: + sbt = å(gi.hi) : Aùp löïc baûn thaân + szgl = ko.po : Aùp löïc gaây luùn + sitb = (szigl + szi+1gl)/2 - Trò soá ko tra baûng öùng vôùi 2z/B vaø tyû soá : (z tính töø ñaùy moùng khoái qui öôùc) - Chia ñaát neàn döôùi ñaùy khoái quy öôùc thaønh caùc lôùp baèng nhau, coù chieàu daøy hi £ m. Choïn hi = 1 m - Laäp baûng tính luùn : Ñieåm Z ( m ) k0 sglz T/m2 sbtz T/m2 sgltbz T/m2 0 0 0 1 10.084 37.386 9.97308 1 1 0.2225 0.978 9.86215 38.379 9.68568 2 2 0.445 0.943 9.50921 39.372 9.0756 3 3 0.6675 0.857 8.64199 40.365 8.163 4 4 0.89 0.762 7.68401 41.358 - Giôùi haïn neàn laáy ñeán ñieåm 3 öùng vôùi sglz = 7.684 T/m2 < 0,2sbtz = 8.2716 T/m2. ÔÛ ñoä saâu 4m tính töø ñaùy moùng khoái quy öôùc. * Tính luùn theo phöông phaùp coäng luùn töøng lôùp: -Modul bieán daïng cuûa lôùp ñaát 3 ñöôïc thoáng keâ trong xöû lyù ñòa chaát: E = 1552 T/m2 b = 0.8 - Ñoä luùn ñöôïc tính bôûi coâng thöùc: S== Nhö vaäy: S = 1.9cm < [Sgh ] = 8 cm. (Thoaû yeâu caàu bieán daïng) 5. Tính ñaøi coïc vaø boá trí theùp cho ñaøi a. Kieåm tra ñieàu kieän xuyeân thuûng: - Kieåm tra theo ñieàu kieän choïc thuûng : Pxt £ 0.75Rkuxtho - Khi veõ thaùp choïc thuûng thì caùc coïc ñeàu naèm trong thaùp, do ñoù khoâng caàn kieåm tra ñieàu kieän choïc thuûng. b. Tính coát theùp: - Xem ñaøi coïc laøm vieäc nhö coâng-xoân ngaøm vaøo coät taïi meùp coät. Taûi troïng taùc duïng leân moãi coïc trong moùng : Pm = = =231.048.143Xi Trong ñoù : P1 = P3 = 231.04 + 8.143x1.35 = 242.033 T P2 = P4 = 231.04 - 8.143x1.35 = 220.046T - Xem ñaøi coïc laøm vieäc nhö coâng-xoân ngaøm vaøo coät taïi meùp coät. - Momen uoán töông öùng do löïc = P1 +P2 gaây ra taïi maët ngaøm I-I : Xaùc ñònh theo coâng thöùc : MI = xLi I = P1 +P2 = 242.033 +220.046 = 462.08 T Li I = 1.2 - = 1 m MI = 462.08 x1 = 462.08 Tm = 174.63 cm2 Choïn : 28f28 ( Fa = 172.424 cm2 ) Boá trí : f28a140 ( Fa = 172.424 cm2 ) - Momen taïi maët ngaøm II – II : Boá trí theùp theo caáu taïo: f14a200 6. 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. - Moâmen quaùn tính tieát dieän ngang cuûa coïc : I = = ´ 3.14´ 0.84 = 0.0201 m4 - Ñoä cöùng tieát dieän ngang cuûa coïc : Eb.I = 290´ 104´0.0201 = 58290 (Tm2) - Chieàu roäng quy öôùc bc : Theo TCXD 205-1998 : d ³ 0.8m Þ bc = d + 1 = 0.8 + 1 = 1.8 m d < 0.8m Þ bc = 1.5d+0.5 - Heä soá tyû leä k trong coâng thöùc: Cz = k.z - Chieàu daøi aûnh höôûng: lah =2(d + 1)=2x(0.8+1)=3.6m - Chieàu daøi aûnh höôûng naèm trong lôùp ñaát thöù 2 laø lôùp ñaát seùt laãn boät : Tra baûng G.1 TCXD 205-1998: ta coù k = 320 T/m4 (vôùi IL = 0.65 ). - Heä soá bieán daïng : abd = = = 0.397 m-1 - Chieàu daøi tính ñoåi cuûa phaàn coïc trong ñaát : Le = abd.L = 0.397x31 =12.312 - Caùc chuyeån vò dHH, dHM, dMH, dMM cuûa coïc ôû cao trình ñaùy ñaøi do caùc öùng löïc ñôn vò ñaët taïi cao trình ñaùy ñaøi . dHH : chuyeån vò ngang cuûa tieát dieän (m/T) bôûi Ho = 1(T) dHM : chuyeån vò ngang cuûa tieát dieän (1/T) bôûi Mo = 1(Tm) dMH : goùc xoay cuûa tieát dieän (1/T) bôûi Ho = 1(T) dMM : goùc xoay cuûa tieát dieän (1/Tm) bôûi Mo = 1(Tm) Le = 12.312 > 4, coïc töïa leân ñaát Þ Ao = 2.441; Bo = 1.621; Co = 1.751 - Coâng thöùc tính : dHH =.Ao = ´ 2.441 = 6.69´ 10-4 (m/T) dMH = dHM =.Bo = ´ 1.621 = 1.76´ 10-4 (1/T) dMM =.Co = ´ 1.751 = 0.75´ 10-4 (1/Tm) - Löïc caét cuûa coïc taïi cao trình ñaùy ñaøi: Qtt = 12.121 T (ñoái vôùi 4coïc)Þ Hf = = 3.03 T - Vì ñaàu coïc bò ngaøm cöùng vaøo ñaøi döôùi taùc duïng cuûa löïc ngang, treân ñaàu coïc coù xuaát hieän momen goïi laø momen ngaøm: Mf== (Vì L0=0) - Chuyeån vò ngang yo(m) taïi cao trình ñaùy ñaøi: + yo = Hf.dHH + Mf.dHM = 3.03x6.6910-4 – 7.11x1.76´10-4= 0.00077 m - Chuyeån vò cuûa coïc ôû cao trình ñaët löïc ngang Hf =0.00077+0+= 0.00077m (Vì L0=0, =0) Dn= 0.077cm < [Sgh] = 1cm - Moâmen uoán Mz(Tm) trong caùc tieát dieän cuûa coïc : Mz = abd2EbIyoA3 - abdEbIyoB3 + MfC3 + D3 Vôùi : Chieàu saâu tính ñoåi ze = abd.z EbI K abd yo yo Mf Hf 58290 320 0.397 0.0007 0 -7.11 3.03 * Moâmen uoán Mz doïc thaân coïc: z(m) ze A3 B3 C3 D3 Mz 0.00 0.0 0.000 0.000 1.0 0.00 -7.11 0.485 0.2 -0.001 0.000 1.0 0.200 -5.135 0.971 0.4 -0.011 -0.002 1.0 0.400 -3.790 1.456 0.6 -0.036 -0.011 0.998 0.600 -2.534 2.427 1.0 -0.167 -0.083 0.975 0.994 -0.495 3.641 1.5 -0.559 -0.420 0.881 1.437 0.566 4.854 2.0 -1.295 -1.314 0.207 1.646 1.412 5.825 2.4 -2.141 -2.663 -0.941 1.352 1.102 6.796 2.8 -3.103 -4.718 -3.408 0.197 0.473 7.282 3.0 -3.919 -9.544 -10.340 -5.854 0.125 8.495 3.5 -1.614 -11.731 -17.919 -15.076 -0.578 - Moâment uoán lôùn nhaát trong coïc: Mmax = -7.11 Tm - Töø Mmax = -7.11 Tm (Tra baûng III.23 – Soå tay tính toaùn neàn moùng cuûa Nga) ta tìm ñöôïc haøm löôïng coát theùp trong coïc khoan nhoài: = 40% - Dieän tích coát theùp trong coïc khoan nhoài laø: Fa = ==0.00201m2 = 20.1cm2 - Choïn 11Þ16 coù Fa = 22.12 cm² > 20.1 cm² - Boá trí Þ16a200; lôùp baûo veä coát theùp laø 6cm. * 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: sz sgh sz: Aùp löïc tính toaùn taïi ñoä saâu Z sz =.ze(yo.A1 - B1 + C1 + D1) Vì Le = 12.312> 2.5. Ta kieåm tra ñieàu kieän naøy taïi vò trí: Z= = =2.14 Ze= abdz =0.397x2.14 = 0.85m - Caùc giaù trò A1, B1, C1, D1 ñöôïc tra trong baûng G3 cuûa TCXD 205 – 1998. Vôùi Ze = 0.85 m, tra baûng ta ñöôïc nhö sau: A1= 0.996; B1= 0.849; C1= 0.363; D1= 0.103 sz =x0.85x (0.0015x0.996 -0 +x 0.363 +x 0.103) sz =0.165T/m2 sgh: AÙp löïc giôùi haïn taïi ñoäï saâu Z = 2.14 m - Trong ñoù: h1=1 h2: Heä soá keå ñeán phaàn taûi troïng thöôøng xuyeân trong toång taûi troïng, tính theo coâng thöùc: Mdh: Momen taûi troïng thöôøng xuyeân; Mdh=2.923+1.146x33=40.741 Tm M : Momen taûi troïng taïm thôøi; M = 29.29+12.121x33=429.423Tm Vôùi coïc khoan nhoài: z= 0.6 Ñaàu coïc naèm trong lôùp ñaát thöù 2 neân ta coù caùc tính chaát cô lyù sau: gI= 1.419 T/m3 cI= 0.82 T/m2 jI= 4030’ => sz=0.165 T/m2 < sgh= 2.584 T/m2 Vaäy: Neàn ñaát quanh coïc khoâng bò phaù hoûng khi chòu aùp löïc ngang. BOÁ TRÍ THEÙP TREÂN BAÛN VEÕ M 3/4 & 4/4