Tính toán kết cấu nền - móng

PHAÀN III (30%) TÍNH TOAÙN NEÀN - MOÙNG CHÖÔNG 8 TÍNH TOAÙN MOÙNG COÏC KHOAN NHOÀI KHAÙI QUAÙT CHUNG VEÀ MOÙNG COÏC KHOAN NHOÀI Coïc khoan nhoài laø coïc ñöôïc cheá taïo vaø haï xuoáng ngay taïi hieän tröôøng baèng caùch khoan trong ñaát nhöõng loã coïc coù ñoä saâu vaø ñöôøng kính theo thieát keá, sau ñoù ñaët loàng theùp vaø nhoài beâ toâng vaøo coïc Thi coâng Coâng ngheä thi coâng coïc khoan nhoái goàm caùc böôùc cô baûn sau: Taïo hoá khoan: coù ñöôøng kính baèng ñöôøng kính ngoaøi cuûa coïc BTCT (coù daïng troøn hay chöõ nhaät(coïc barrette). Hieän nay ôû Vieät Nam ñaõ coù maùy khoan vôùi ñöôøng kính D= 600mm; 800mm; 1000mm; 1500mm; 2000mm. Vôùi chieàu saâu leân ñeán 100m (nhö coâng trình caàu Myõ Thuaän ). Khi ñaøo hoá khoan ta phaûi giaûi quyeát oån ñònh cho thaønh vaùch baèng caùch bôm dung dòch Bentonite vaøo hoá khoan trong khi ñaøo vaø luoân giöõ möïc bentonite trong hoá moùng cao hôn möïc nöôùc ngaàm. Thay dung dòch Bentonite : Sau khi hoaøn taát vieäc taïo loã phaûi thay dung dòch giöõ thaønh loã khoan ñeå traùnh buøn baùm vaøo caùc thanh theùp vaø trôû neân nheï hôn ñeå beâtoâng coù theå ñaåy dung dòch Bentonite vaø chieám choå, thoâng thöôøng ngöôøi ta thaû moät oáng khí neùn vaø moät oáng daãn xuoáng taän ñaùy loã khoan ñeå bôm buøn khoan vaø thay môùi Ñaët loàng theùp : Khi thaû loàng theùp vaøo hoá khoan caàn phaûi ñònh vò caån thaän ñeå loàng theùp ñöôïc naèm giöõa hoá ñaøo (Beâtoâng seõ bao phuû toaøn boä loàng theùp sau khi ñoå), sau ñoù ñaët oáâng ñoå beâtoâng (treùpie) Ñoå beâ toâng vaøo hoá khoan : Ñaây laø giai ñoaïn quan troïng nhaát quyeát ñònh chaát löôïng coïc khoang nhoài . Ñoå thaät nhanh meû 6m3 hoaëc 8 m3 Beâtoâng ñaàu tieân trong toái ña 2 phuùt sau cho beâtoâng phuû nhanh ñaàu oáng (treùpie) ñeå beâtoâng luoân chaûy xuoáng döôùi lôùp buøn vaø khoâng hoøa laãn vaøo dung dòch Bentonite, ñoàng thôøi ñaåy dung dòch Bentonite ra ngoaøi (keát hôïp vôùi vieäc thu hoài dung dòch Bentonite) haïn cheá ñi phaàn lôùn söï xaâm nhaäp dung dòch Bentonite vaøo beâtoâng. Yeâu caàu maùc beâtoâng phaûi lôùn hôn 300, ñoä suït naèm trong khoaûng 15±2cm Öu ñieåm Söùc chòu taûi lôùn, coù theå ñaït haøng nghìn taán. Soá löôïng coïc cho moãi moùng ít. Khi thi coâng khoâng gaây chaán ñoäng ñaùng keå neân khoâng aûnh höôûng veà phöông dieän chaán ñoäng ñoái vôùi coâng trình laân caän. Khoâng gaây tieáng oàn ñaùng keå nhö khi ñoùng coïc. Neáu chòu taûi ñuùng taâm thì coù theå khoâng ñaët coát theùp cho coïc maø chæ caàn ñaët theùp chôø ñeå lieân keát vôøi ñaøi coïc hoaëc vôùi coät, do vaäy tieát kieäm ñöôïc theùp … Nhöôïc ñieåm Giaù thaønh coøn cao so vôùi caùc loaïi coïc khaùc. Khi thi coâng, vieäc giöõ thaønh hoá khoan coù theå raát khoù khaên. Khi khoan ñeå taïo coïc nhoài ñöôøng kính lôùn gaàn moùng caùc ngoâi nhaø ñang söû duïng neáu khoâng duøng oáng choáng vaùch ñaày ñuû hay khoâng duøng coïc vaùn ñeå keø neo caån thaän thì moùng coâng trình laân caän coù theå bò hö hoûng. Chaát löôïng beâtoâng coïc thöôøng thaáp vì khoâng ñöôïc ñaàm. Trong thöïc teá gaëp khoâng ít tröôøng hôïp coïc nhoài bò khuyeát taät traàm troïng. Khi coïc ñaõ thi coâng xong neáu phaùt hieän ra khuyeát taät traàm troïng thì vieäc xöû lyù gaëp raát nhieàu khoù khaên vaø raát toán keùm. Khi coïc nhoài ñöôøng kính lôùn coù chieàu daøi lôùn thì troïng löôïng baûn thaân cuûa coïc tính ñeán chaân coïc seõ lôùn laøm taêng taûi troïng truyeàn xuoáng neàn. Phaïm vi aùp duïng Thích hôïp vôùi taát caû caùc loaïi neàn ñaát, ñaù. Thích hôïp cho moùng coù taûi troïng lôùn nhö: nhaø cao taàng coù taàng haàm, caùc coâng trình caàu… Vôùi ñieàu kieän ñòa chaát coâng trình ôû Thaønh phoá Hoà Chí Minh taàng ñaát toát naèm ôû ñoä saâu lôùn, laïi trong vuøng daân cö ñoâng ñuùc, thöôøng laø xaây chen cho neân coïc khoan nhoài ñöôøng kính lôùn ñöôïc duøng khaù nhieàu. Trong xaây döïng caàu, coïc nhoài ñöôøng kính lôùn cuõng ñaõ ñöôïc öùng duïng laøm moùng caàu Vieät Trì, caàu Myõ Thuaän … THIEÁT KEÁ MOÙNG COÏC KHOAN NHOÀI Như tính toán trong chương 6, tải trọng các cột biên truyền xuống móng tương đương nên để đơn giản tính toán chỉ cần tính toán với móng cọc C1(2-A) và bố trí móng cho toàn bộ các cọc biên. Với các cột giữa tải trọng truyền xuống móng cũng tương đương với nhau, nên để đơn giản trong tính toán ta cũng chỉ cần tính toán móng cho cột C2(2-C) rồi bố trí móng giữa cho toàn bộ công trình. THIEÁT KEÁ MOÙNG COÏC KHOAN NHOÀI C1(2-A) Coïc vaø moùng coïc ñöôïc thieát keá theo caùc traïng thaùi giôùi haïn. Traïng thaùi giôùi haïn cuûa moùng coïc ñöôïc phaân thaønh hai nhoùm: Nhoùm thöù nhaát goàm caùc tính toaùn: + Söùc chòu taûi giôùi haïn cuûa coïc theo ñieàu kieän ñaát neàn. + Ñoä beàn cuûa vaät lieäu laøm coïc vaø ñaøi coïc. + Ñoä oån ñònh cuûa coïc vaø moùng. Nhoùm thöù hai goàm caùc tính toaùn: + Ñoä luùn cuûa neàn coïc vaø moùng. + Chuyeån vò ngang cuûa coïc vaø moùng. + Hình thaønh vaø môû roäng veát nöùt trong coïc vaø ñaøi coïc baèng beâ toâng coát theùp. Taûi troïng taùc duïng leân moùng - Taûi troïng truyeàn xuoáng moùng thoâng qua heä khung taïi vò trí caùc chaân coät. - Toå hôïp noäi löïc cuûa coät C1(2-A) ñaõ ñöôïc xaùc ñònh ôû chöông 6, choïn toå hôïp noäi löïc nguy hieåm nhaát cho moùng C1(2-A) nhö sau:(Nmax, Mxtö, Mytö, Qxmax, Qymax) Baûng 8.1: Löïc taùc duïng taïi maët moùng C1(2-A). Noäi löïc Mx (T.m) My (T.m) N (T) Qx (T) Qy (T) Trò tính toaùn 0.948 28.471 668.08 15.46 0.8 Trò tieâu chuaån 0.824 24.757 584.922 13.44 0.7 Trong ñoù: Xaùc ñònh sô boä ñöôøng kính coïc chieàu saâu ñaët muõi coïc vaø ñaøi coïc Choïn coïc nhoài coù ñöôøng kính d = 80 cm, muõi coïc naèm trong lôùp ñaát 6 caùùt pha naëng (caùch beà maët lôùp ñaát 6 moät khoaûng 5.7 m) taïi cao trình -35 m (so vôùi maët ñaát töï nhieân). Duøng beâ toâng Maùc 400, Rn = 170 daN/cm2, coát theùp CII coù Ra = 2600 daN/cm2 cho toaøn boä phaàn ñaøi coïc vaø coïc. Chieàu cao ñaøi choïn sô boä laø: hñ = 1.6 m. Giaû thieát cao trình maët ñaát töï nhieân laø -1.000 m. Ñaøi coïc choân saâu 6 m (tính töø maët ñaát töï nhieân). Caùc kích thöôùc ñöôïc theå hieän trong hình 8.1. Hình 8.1: Truï ñòa chaát tính toaùn vaø caùc kích thöôùc sô boä cuûa moùng coïc khoan nhoài. Xaùc ñònh söùc chòu taûi cuûa coïc theo caùc ñaëc tröng ñaát neàn Xaùc ñònh söùc chòu taûi cuûa coïc khoan nhoài theo chæ tieâu cô lyù cuûa ñaát neàn Hieäu chænh heä soá C vaø φ Theo [23] (trang 42 – 45), trò soá C vaø φ thu ñöôïc trong 2 thí nghieäm caét nhanh vaø caét chaäm thöôøng sai khaùc nhau moät caùch ñaùng keå. Do ñoù ñieàu chænh trò soá φ lôùn hôn moät chuùt vaø trò soá C nhoû hôn moät chuùt so vôùi keát quaû thí nghieäm trong phoøng vaø tham khaûo theâm caùc trò soá C, φ theo tieâu chuaån ñeå ñieàu chænh cho hôïp lyù hôn. Baûng 1 – 13, 1 – 14/[23] aùp duïng cho caùc loaïi ñaát thöôøng, khoâng keå ñaát buøn coù ñoä seät B > 1. Neáu φ thí nghieäm lôùn hôn φ tieâu chuaån hay C thí nghieäm nhoû hôn C tieâu chuaån thì khoâng caàn ñieàu chænh. Keát quaû ñieàu chænh C, φ cho caùc lôùp ñaát ñöôïc trình baøy trong baûng 8.2. Baûng 8.2: Hieäu chænh chæ tieâu CI vaø φI cho caùc lôùp ñaát Söùc chòu taûi cho pheùp cuûa coïc ñôn theo ñaát neàn: (8.1) Trong ñoù: ktc – heä soá an toaøn, laáy baèng 1.4. Qtc – söùc chòu taûi tieâu chuaån, tính toaùn theo ñaát neàn cuûa coïc nhoài khoâng môû roäng ñaùy, xaùc ñònh theo coâng thöùc: (8.2) Trong ñoù: m – heä soá ñieàu kieän laøm vieäc, muõi coïc töïa leân lôùp caùt pha naëng coù ñoä baõo hoøa G = 0.872 > 0.85 neân laáy m = 1. mR – heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa ñaát döôùi muõi coïc, mR = 1. Ap – dieän tích muõi coïc, Ap = pd2/4 = 3.14´0.82/4 = 0.5024 m2. mf – heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa ñaát ôû maët beân cuûa coïc, laáy theo (Bảng 6.4 sách Nền Móng của thầy Nguyễn Văn Quảng). u – chu vi tieát dieän ngang coïc, u = pd = 3.14x 0.8= 2.512 m. qp – cöôøng ñoä chòu taûi cuûa ñaát ôû döôùi muõi coïc qp=0.75b(gI’dpAk0+agILBk0) (8.3) Trong ñoù: b, Ak0,a, Bk0: heä soá khoâng thöù nguyeân laáy theo (Bảng 6.7 sách Nền Móng của thầy Nguyễn Văn Quảng). gI’ : trò tính toaùn cuûa troïng löôïng theå tích ñaát ôû phía döôùi muõi coïc (coù keå ñeán ñaåy noåi). gI :Trò tính toaùn trung bình (theo caùc lôùp) cuûa troïng löôïng theå tích ñaát ôû phía treân muõi coïc (coù keå ñeán ñaåy noåi). L : chieàu daøi coïc, L = 29 m. dp : ñöôøng kính cuûa coïc nhoài, dp = 0.8 m. Ta coù: jI = 32.250 Þ b = 0.255; Ak0= 43.35; a = 0.814; Bk0 = 78.75 g’I = 2.0 -1.0 = 1.0 T/m3 (8.4) – chieàu daøy cuûa lôùp ñaát thöù i (ñöôïc chia) tieáp xuùc vôùi maët beân coïc. – ma saùt beân cuûa lôùp ñaát thöù i ñöôïc chia (m) ôû maët beân cuûa coïc, laáy theo (Bảng 6.3 sách Nền Móng của thầy Nguyễn Văn Quảng). = 0.77 T/m3 Þ qp = 0.75x0.255(1x0.8x43.35 + 0.814x0.77x29x78.75)= 228.479 T/m2 Hình 8.2: Sô ñoà xaùc ñònh li vaø zi cho moùng coïc khoan nhoài. Keát quaû xaùc ñònh söùc chòu taûi cuûa coïc khoan nhoài theo chæ tieâu cô lyù cuûa ñaát neàn ñöôïc trình baøy trong baûng 8.3. (Lôùp 1 laø buøn seùt neân laáy fi = 0). Baûng 8.3: Xaùc ñònh söùc chòu taûi cuûa coïc khoan nhoài theo chæ tieâu cô lyù cuûa ñaát neàn Xaùc ñònh söùc chòu taûi cuûa coïc khoan nhoài theo chæ tieâu cöôøng ñoä cuûa ñaát neàn (theo [4] vaø Phuï luïc B/[8]) Söùc chòu taûi cho pheùp cuûa coïc tính theo coâng thöùc: (8.5) Trong ñoù: Qs – söùc chòu taûi cöïc haïn do ma saùt bên. QP – söùc chòu taûi cöïc haïn do söùc choáng döôùi muõi coïc. FSs – heä soá an toaøn cho thaønh phaàn ma saùt beân, laáy baèng 1.5 ÷2.0. FSP– heä soá an toaøn cho söùc choáng döôùi muõi coïc, laáy baèng 2.0 ÷3.0. Ñoái vôùi coïc khoan nhoài, laáy FSs = 2, FSP = 3. Tính toaùn söùc chòu taûi cöïc haïn do ma saùt beân. (8.6) Trong ñoù: u – chu vi ngoaøi cuûa tieát dieän ngang, u = 2.512 m. li – chieàu daøy cuûa lôùp ñaát thöù i tieáp xuùc vôùi maët beân coïc. fsi – ma saùt ñôn vò dieän tích maët beân coïc, tính theo coâng thöùc: (8.7) Vôùi: Ca – löïc dính giöõa thaân coïc vaø ñaát. φa – goùc ma saùt giöõa coïc vaø ñaát neàn. (Coïc BTCT laáy Ca = C, φa = φ vôùi C, φ laø löïc dính vaø goùc ma saùt trong cuûa ñaát neàn). sVi – öùng suaát höõu hieäu theo phöông thaúng ñöùng do troïng löôïng baûn thaân coät ñaát. Khi khoâng coù möïc nöôùc ngaàm: (8.8) Khi coù möïc nöôùc ngaàm: (8.9) KS – heä soá aùp löïc ngang trong ñaát, vôùi coïc khoan nhoài thì xaùc ñònh (8.10) Söùc chòu taûi cöïc haïn do ma saùt beân ñöôïc xaùc ñònh nhö trong baûng 8.4. Baûng 8.4: Xaùc ñònh söùc chòu taûi cöïc haûn do ma saùt beân QS. Tính toaùn söùc chòu taûi cöïc haïn do söùc choáng döôùi muõi coïc. (8.11) Trong ñoù: Ap – dieän tích tieát dieän muõi coïc, Ap = 0.5024 m2. γ – dung troïng ñaát neàn döôùi muõi coïc, γ = γñn = 2.0 -1 = 1.0 T/m3 d – ñöôøng kính coïc, d = 0.8 m. C – löïc dính ñaát neàn döôùi muõi coïc, C = 0.075 T/m2. sVp – öùng suaát theo phöông thaúng ñöùng taïi ñoä saâu muõi coïc. sVp = 1.5x0.509+8.4x0.931+6.3x0.903+7.1x0.457+5.7x1 = 23.014 T/m2 Nc, Nq, Nγ – heä soá söùc chòu taûi phuï thuoäc chuû yeáu vaøo goùc ma saùt trong vaø hình daïng muõi coïc, laáy theo Baûng 4.5/[27]. φ = 32.250 => Nc = 30.01, Nq = 36.72, Nγ= 25.88 Suy ra: Qp = 0.5024x(0.075x30.01 +23.014x36.72 + 1x0.8x25.88) = 436.097 T. Söùc chòu taûi cho pheùp: Qa(b) = T Vaäy söùc chòu taûi cuûa coïc khoan nhoài theo caùc ñaëc tröng ñaát neàn ñöôïc choïn: Qa = min (Qa(a), Qa(b)) = 301.73 T. Xaùc ñònh soá löôïng coïc vaø sô ñoà boá trí coïc trong ñaøi Xaùc ñònh sô boä soá löôïng coïc. Coâng thöùc xaùc ñònh sô boä soá löôïng coïc nhö sau: (8.12) Trong ñoù: Ntt – löïc doïc taùc duïng leân maët moùng, Ntt = 668.08 T. – söùc chòu taûi cuûa coïc: T K – heä soá keå ñeán aûnh höôûng cuûa momen. Choïn nc = 4 coïc. Sô ñoà boá trí coïc trong ñaøi Theo [22], sô ñoà boá trí coïc trong ñaøi coù 4 coïc nhö sau: - Khoaûng caùch töø meùp coïc ñeán meùp ñaøi ≥ 500 mm. - Khoaûng caùch giöõa caùc tim coïc ≥ 3d (d: ñöôøng kính coïc). Hình 8.3: Sô ñoà boá trí coïc trong ñaøi moùng C1(2-A) Dieän tích thöïc teá cuûa ñaøi coïc: F ñaøi = 4.2x4.2 = 17.64 m2. Kieåm tra taûi troïng doïc truïc taùc duïng leân töøng coïc trong nhoùm Taûi troïng doïc truïc lôùn nhaát vaø nhoû nhaát do coâng trình taùc duïng leân coïc trong nhoùm (theo ñieàu 6.1.6/[8]) ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: (8.13) Trong ñoù: Pott – taûi troïng thaúng ñöùng tính toaùn taïi ñaùy ñaøi. P0tt = Ptt + Pñaøi+ñaát (8.14) = 668.08 + 1.1x17.64x5x2 = 862.12 T Moytt – momen xoay quanh truïc Oy taïi ñaùy ñaøi. M0ytt = My + Qx.h (8.15) = 28.471 + 15.45x1.6 = 53.191 Tm Moxtt – momen xoay quanh truïc Ox taïi ñaùy ñaøi. M0xtt = Mx + Qy.h (8.16) = 0.941 + 0.8x1.6 = 2.221 Tm xmax – khoaûng caùch lôùn nhaát töø tim coïc ñeán truïc Oy. ymax – khoaûng caùch lôùn nhaát töø tim coïc ñeán truïc Ox. => = 232.31 T = 206.517 T Kieåm tra: T. Pmaxtt + Pc = 232.31 + 40.066 = 272.376 T < T (coïc ñuû khaû naêng chòu taûi). Pmintt = 206.517 T > 0 (coïc chæ chòu neùn). Vaäy, coïc thieát keá ñaûm baûo ñöôïc khaû naêng chòu taûi troïng doïc truïc. Vaø coïc chæ chòu neùn neân khoâng caàn kieåm tra coïc chòu löïc nhoå. Xaùc ñònh ñoä luùn cho moùng coïc khoan nhoài (theo TTGH II) Theo [24], ta cuõng hieäu chænh chæ tieâu CII vaø φII cho caùc lôùp ñaát nhö ñaõ hieäu chænh chæ tieâu CI vaø φI cho caùc lôùp ñaát ôû phaàn 8.2.3.a. Baûng 8.5: Hieäu chænh chæ tieâu CII vaø φII cho caùc lôùp ñaát Xaùc ñònh kích thöôùc khoái moùng qui öôùc Ngöôøi ta quan nieäm raèng nhôø ma saùt giöõa maët xung quanh coïc vaø ñaát, taûi troïng cuûa moùng ñöôïc truyeàn treân dieän tích roäng hôn, xuaát phaùt töø meùp ngoaøi coïc taïi ñaùy ñaøi vaø nghieâng moät goùc a ñöôïc tính nhö sau: (8.17) (8.18) Ñoä luùn cuûa neàn moùng coïc ñöôïc tính theo ñoä luùn cuûa neàn khoái moùng qui öôùc. Khi ñoù: Kích thöôùc khoái moùng qui öôùc: A = B= L’ + 2Ltga = 3.2 + 2x29x tg(4.85o) = 8.05 m (8.19) Vôùi: L’, B’: khoaûng caùch giöõa 2 meùp coïc bieân theo caû 2 phöông. L: chieàu daøi coïc tính töø ñaùy ñaøi ñeán muõi coïc. Dieän tích ñaùy khoái moùng qui öôùc: m2 Hình 8.4: Kích thöôùc khoái moùng qui öôùc Chuyeån taûi troïng veà troïng taâm ñaùy khoái moùng qui öôùc Taûi troïng ñöùng N0 = Ntc+ Gñaøi + Gñaát + Gcoïc (8.20) Trong ñoù: Ntc – taûi troïng tieâu chuaån taïi cao trình maët ñaøi, NTC = 584.922 T. Gñaøi – troïng löôïng ñaøi vaø ñaát phía treân ñaøi Gñaøi = ABhγtb = 8.05x8.05x5x2 = 648.025 T. Gñaát – troïng löôïng caùc lôùp ñaát töø ñaùy ñaøi ñeán muõi coïc (coù xeùt ñeán ñaåy noåi). Gñaát = (AB-ΣFcoïc)xΣhiγiII =(8.052-4x0.5024)x(0.51x1.5+0.94x8.4+0.92x6.3+0.46x7.1+1.01x5.7) = 1461.568 T. Gcoïc – troïng löôïng coïc Gcoïc = ncAcoïcLγñn = 4x0.5024x29x2.5 = 143.686 T. Vaäy: N0 = 584.922 + 648.025 + 1461.568 + 143.686 = 2886.061 T. Momen Momen tieâu chuaån taïi taâm ñaùy khoái moùng qui öôùc: M0 = Mtc + Qtc(L + hñaøi) (8.21) Suy ra: M0xtc = 0.824 + 0.7x(29+2) = 22.244 Tm M0ytc = 24.757 + 13.44x(29+2) = 436.021 Tm. Tính aùp löïc cuûa ñaùy khoái moùng qui öôùc truyeàn cho neàn Ñoä leäïch taâm: (8.22) (8.23) AÙp löïc tieâu chuaån ôû ñaùy khoái moùng qui öôùc: (8.24) T/m2 (8.25) T/m2 T/m2 Xaùc ñònh cöôøng ñoä tính toaùn cuûa ñaát neàn taïi ñaùy khoái moùng qui öôùc (8.26) Trong ñoù: ktc – heä soá ñoä tin caäy, ktc = 1 (theo ñieàu 3.39/[6]). m1, m2 – heä soá ñieàu kieän kaøm vieäc cuûa ñaát neàn, m1 = 1.2, m2 = 1.3 (laáy theo Baûng 15 /[6]). BM – caïnh ngaén cuûa khoái moùng qui öôùc, BM = 8.05 m. HM – chieàu cao khoái moùng qui öôùc, HM = 34 m. γ'II – dung troïng cuûa lôùp ñaát döôùi ñaùy khoái moùng qui öôùc (coù keå ñeán ñaåy noåi). γ’II = g6ñn = 2.008 – 1 = 1.008 T/m3 γtbII – dung troïng trung bình cuûa caùc lôùp ñaát töø ñaùy khoái moùng qui öôùc trôû leân (coù keå ñeán ñaåy noåi). (8.27) =0.78 T/m3 A, B, D – heä soá laáy theo Baûng 14/[6], tuøy thuoäc goùc ma saùt trong cuûa ñaát döôùi ñaùy khoái moùng qui öôùc. jII = 32.58 0, tra Baûng 14/[6] ñöôïc A = 1.69, B = 6.59, D = 8.74. CII – löïc dính ñôn vò cuûa ñaát döôùi ñaùy khoái moùng qui öôùc, CII = 0.083 daN/cm2 = 0.83 T/m2 h0 – chieàu saâu neàn taàng haàm, h0 = 3.4 m. Suy ra: = 309.48 T/m2 Kieåm tra ñieàu kieän: T/m2 < 1.2RM = 371.376 T/m2 T/m2 < RM = 309.48 T/m2 Do ñoù coù theå tính toaùn ñoä luùn cuûa neàn ñaát döôùi khoái moùng qui öôùc theo quan nieäm neàn bieán daïng ñaøn hoài tuyeán tính. Xaùc ñònh ñoä luùn cuûa moùng coïc khoan nhoài ÖÙng suaát gaây luùn taïi ñaùy khoái moùng qui öôùc: T/m2 (8.28) ÖÙng suaát do troïng löôïng baûn thaân ñaát neàn: (8.29) Chia ñaát neàn döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc thaønh caùc lôùp baèng nhau coù chieàu daøy hi £ BM/ 5 = 8.05/ 5 = 1.61 m, choïn hi = 1.5 m. Töø ñieàu kieän: Þ Xaùc ñònh HCN. Coâng thöùc tính toaùn ñoä luùn : (8.30) Vôùi: βi = 0.8, laáy theo qui phaïm. hi – chieàu daøy phaân toá thöù i, hi = 1.5 m. – öùng suaát gaây luùn ôû giöõa lôùp phaân toá thöù i, (8.31) heä soá Ko tra Baûng 3-7/[19] phuï thuoäc m = 2z/BM. Ei – moñun bieán daïng trung bình cuûa lôùp ñaát chòu neùn döôùi muõi coïc. Hình 8.5: Sô ñoà xaùc ñònh бbt vaø бgl cho moùng coïc ñaøi ñôn Hieäu chænh trò soá E cuûa lôùp ñaát döôùi muõi coïc theo [23](trang 59 – 63) Töø keát quaû neùn ñaát trong phoøng, ta ñaõ tính ñöôïc caùc trò soá E ñoái vôùi töøng caáp taûi. Ta seõ so saùnh vôùi nhöõng trò soá E tieâu chuaån trong Baûng 1-22 vaø 1-23/[23], sau ñoù choïn moät heä soá hieäu chænh thích hôïp ñeå taêng giaù trò E töø keát quaû thí nghieäm leân ñeå coù trò soá E duøng tính luùn. Keát quaû hieäu chænh giaù trò E cuûa lôùp ñaát döôùi muõi coïc ( ñaát caùt pha, ε0 = 0.57) ñöôïc trình baøy trong baûng 8.6. Baûng 8.6: Hieäu chænh giaù trò Ei cho lôùp ñaát döôùi muõi coïc Keát quaû tính toaùn ñoä luùn cho moùng coïc ñaøi ñôn ñöôïc trình baøy trong baûng 8.7. Baûng 8.7: Tính toaùn ñoä luùn cho moùng coïc C1(2-A) Ñoä luùn cuoái cuøng: S = 3.27 cm < Sgh = 8 cm Nhö vaäy, moùng C1(2-A) ñöôïc thieát keá thoaû maõn yeâu caàu veà ñoä luùn. Tính toaùn coát theùp trong coïc Do coïc chuû yeáu chòu löïc neùn neân coát theùp trong coïc ñöôïc tính theo caáu taïo. Theo [8] vaø [22], tieát dieän coïc A = 0.5024 m2 > 0.5 m2 neân haøm löôïng theùp trong coïc laáy 0.4%, ñöôøng kính theùp doïc ø ≥ 12 mm. Vaäy dieän tích theùp doïc trong coïc laø: Fa = 0.4%x5024 = 20.096 cm2. Choïn 8 ø20 ( Fa = 25.136 cm2, μ = 0.5%) ñeå boá trí. Beâ toâng coïc maùc 400. Coát ñai coïc choïn ø 8, böôùc ñai a = 250mm. Kieåm tra khaû naêng chòu löïc cuûa coïc theo vaät lieäu (theo ñieàu 4/[4]) Theo ñieàu 4/[4], söùc chòu taûi theo vaät lieäu cuûa coïc nhoài ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: PVL = RuA + RanFa (8.32) Trong ñoù: Ru – cöôøng ñoä tính toaùn cuûa beâ toâng coïc nhoài. Ñoå beâ toâng coïc döôùi möïc nöôùc ngaàm vaø trong dung dòch buøn Bentonite neân laáy vaø Ru ≤ 60 daN/cm2 (R: maùc thieát keá cuûa beâ toâng coïc, R = 400 daN/cm2). Do ñoù: > 60 daN/cm2 Vaäy laáy Ru = 60 daN/cm2. A – dieän tích tieát dieän coïc, A = 0.5024 m2 = 5024 cm2. Ran – cöôøng ñoä tính toaùn cuûa coát theùp, ñöôøng kính theùp < ø 28 neân laáy vaø Rc≤ 2200 daN/cm2 (Rc: giôùi haïn chaûy cuûa coát theùp, theùp CII neân Rc = 3000 daN/cm2). Do ñoù: < 2200 daN/cm2 Vaäy laáy Ran = 2000 daN/cm2. Fa – dieän tích tieát dieän theùp doïc truïc, Fa = 25.136 cm2. Suy ra: PVL = 60x5024 + 2000x25.136 = 7686800 daN = 351.712 T Kieåm tra: Pmaxtt + Pc = 271.824 T < PVL = 351.712 T Vaäy vaät lieäu laøm coïc ñuû khaû naêng chòu taûi. Tính toaùn ñaøi coïc Kieåm tra choïc thuûng cho ñaøi coïc Chieàu cao ñaøi coïc ñaõ xaùc ñònh sô boä ôû phaàn treân: hñaøi = 1.6 m. Chieàu cao ñaøi coïc phaûi thoaû maõn ñieàu kieän khoâng bò coät choïc thuûng, thoâng thöôøng, goùc nghieâng cuûa thaùp choïc thuûng laø 450.. Khoảng cách từ cột giửa tới mép ngoài cọc là 13m mà chiều cao làm việc h0 của đài móng là 1.3 nên tháp chọc thủng đã bao trùm lên các đầu cọc, vậy cọc đã thão mãn điều kiện chọc thủng. Hình 8.6: Sô ñoà xaùc ñònh thaùp choïc thuûng cho ñaøi coïc C1(2-A). Do ñoù chieàu cao ñaøi hñaøi = 1.6 m laø thoûa maõn ñieàu kieän ñeå ñaøi khoâng bò coät choïc thuûng. Tính toaùn coát theùp cho ñaøi coïc. Do kích thöôùc vaø soá coïc ôû moãi phöông laø nhö nhau, ta tính toaùn coát theùp cho moät phöông vaø boá trí töông töï cho phöông coøn laïi. Choïn sô ñoà tính laø daàm console coù maët ngaøm taïi tieát dieän meùp coät vaø taûi troïng taùc duïng laø toång phaûn löïc cuûa caùc coïc naèm ngoaøi meùp coät, sô ñoà tính theùp cho ñaøi coïc nhö treân hình 8.7. Hình 8.7: Sô ñoà tính coát theùp cho ñaøi coïc. Chieàu cao ñaøi coïc hñaøi = 1.6 m => h0 = 1.6 – 0.3 = 1.4 m. Söû duïng coát theùp CII coù Ra = Ra’ = 2600 daN/cm2. Momen taïi tieát dieän ngaøm: Mmax = 2Pmaxtt.L’ = 2 x 232.31 x0.9 = 209.079 Tm (8.33) Dieän tích coát theùp trong ñaøi coïc theo moãi phöông ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: cm2 (8.34) Choïn 22 ø28 ( Fa = 135.476 cm2) ñeå boá trí cho ñaøi coïc theo moãi phöông. Chieàu daøi moãi thanh theùp: L =4.2 – 2x0.13 = 3.94 m. Khoaûng caùch boá trí caùc thanh theùp: cm. THIEÁT KEÁ MOÙNG COÏC KHOAN NHOÀI C2(2-C) Taûi troïng taùc duïng leân moùng Taûi troïng truyeàn xuoáng moùng thoâng qua heä khung taïi vò trí caùc chaân coät. Toå hôïp noäi löïc cuûa coät C2(2-C) ñaõ ñöôïc xaùc ñònh ôû chöông 6, choïn toå hôïp noäi löïc nguy hieåm nhaát cho moùng C2(2-C) nhö sau:(Nmax, Mxtö, Mytö, Qxmax, Qymax) Baûng 8.8: Löïc taùc duïng taïi maët moùng C2(2-C) Noäi löïc Mx (T.m) My (T.m) N (T) Qx (T) Qy (T) Trò tính toaùn 1.32 2.896 1202.35 2.93 1.52 Trò tieâu chuaån 1.15 2.518 1045.52 2.55 1.32 Trong ñoù: Xaùc ñònh sô boä ñöôøng kính coïc chieàu saâu ñaët muõi coïc vaø ñaøi coïc Choïn coïc nhoài coù ñöôøng kính d = 1.2 m, muõi coïc naèm trong lôùp ñaát 6 caùùt pha naëng (caùch beà maët lôùp ñaát 6 moät khoaûng 13.7 m) taïi cao trình -43 m (so vôùi maët ñaát töï nhieân). Duøng beâ toâng M400, Rn = 170 daN/cm2, coát theùp CII coù Ra = 2600 daN/cm2 cho toaøn boä phaàn ñaøi coïc vaø coïc. Chieàu cao ñaøi choïn sô boä laø: hñ = 2 m. Giaû thieát cao trình maët ñaát töï nhieân laø -1.000 m. Ñaøi coïc choân saâu 6.4 m (tính töø maët ñaát töï nhieân). Caùc kích thöôùc ñöôïc theå hieän trong hình 8.8. Hình 8.8: Truï ñòa chaát tính toaùn vaø caùc kích thöôùc sô boä cuûa moùng coïc khoan nhoài Xaùc ñònh söùc chòu taûi cuûa coïc theo caùc ñaëc tröng ñaát neàn Xaùc ñònh söùc chòu taûi cuûa coïc khoan nhoài theo chæ tieâu cô lyù cuûa ñaát neàn. Söùc chòu taûi cho pheùp cuûa coïc ñôn theo ñaát neàn: (8.35) Trong ñoù: ktc – heä soá an toaøn, laáy baèng 1.4. Qtc – söùc chòu taûi tieâu chuaån, tính toaùn theo ñaát neàn cuûa coïc nhoài khoâng môû roäng ñaùy, xaùc ñònh theo coâng thöùc: (8.36) Trong ñoù m – heä soá ñieàu kieän laøm vieäc, muõi coïc töïa leân lôùp caùt pha naëng coù ñoä baõo hoøa G = 0.872 > 0.85 neân laáy m = 1. mR – heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa ñaát döôùi muõi coïc, mR = 1. Ap – dieän tích muõi coïc, Ap = pd2/4 = 3.14´12/4 = 1.1304 m2. mf – heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa ñaát ôû maët beân cuûa coïc, laáy theo (Bảng 6.5 sách Nền Móng của thầy Nguyễn Văn Quảng). u – chu vi tieát dieän ngang coïc, u = pd = 3.14x 1.0= 3.768 m. qp – cöôøng ñoä chòu taûi cuûa ñaát ôû döôùi muõi coïc qp=0.75b(gI’dpAk0+agILBk0) (8.37) Trong ñoù: b, Ak0,a, Bk0: heä soá khoâng thöù nguyeân laáy theo (Bảng 6.7 sách Nền Móng của thầy Nguyễn Văn Quảng). gI’ : trò tính toaùn cuûa troïng löôïng theå tích ñaát ôû phía döôùi muõi coïc (coù keå ñeán ñaåy noåi). gI :Ttrò tính toaùn trung bình (theo caùc lôùp) cuûa troïng löôïng theå tích ñaát ôû phía treân muõi coïc (coù keå ñeán ñaåy noåi). L : chieàu daøi coïc, L = 36.6 m. dp : ñöôøng kính cuûa coïc nhoài, dp = 1.2 m. Ta coù: jI = 32.250 Þ b = 0.255; Ak0= 43.35; a = 0.814; Bk0 = 78.75. g’I = 2.0 -1.0 = 1.0 T/m3 (8.38) – chieàu daøy cuûa lôùp ñaát thöù i (ñöôïc chia) tieáp xuùc vôùi maët beân coïc; – ma saùt beân cuûa lôùp ñaát thöù i ñöôïc chia (m) ôû maët beân cuûa coïc, (Bảng 6.3 sách Nền Móng của thầy Nguyễn Văn Quảng). = 0.837 T/m3 Þ qp = 0.75x0.204(1x1.2x43.35 + 0.814x0.837x36.6x78.75)= 308.41 T/m2 Hình 8.9: Sô ñoà xaùc ñònh li vaø zi cho moùng coïc khoan nhoài. Keát quaû xaùc ñònh söùc chòu taûi cuûa coïc khoan nhoài theo chæ tieâu cô lyù cuûa ñaát neàn ñöôïc trình baøy trong baûng 8.9. (Lôùp 1 laø buøn seùt neân laáy fi = 0). Baûng 8.9: Xaùc ñònh söùc chòu taûi cuûa coïc khoan nhoài theo chæ tieâu cô lyù cuûa ñaát neàn Xaùc ñònh söùc chòu taûi cuûa coïc khoan nhoài theo chæ tieâu cöôøng ñoä cuûa ñaát neàn. Söùc chòu taûi cho pheùp cuûa coïc tính theo coâng thöùc: (8.39) Trong ñoù: Qs – söùc chòu taûi cöïc haïn do ma saùt bên. QP – söùc chòu taûi cöïc haïn do söùc choáng döôùi muõi coïc. FSs – heä soá an toaøn cho thaønh phaàn ma saùt beân, laáy baèng 1.5 ÷2.0. FSP– heä soá an toaøn cho söùc choáng döôùi muõi coïc, laáy baèng 2.0 ÷3.0. Ñoái vôùi coïc khoan nhoài, laáy FSs = 2, FSP = 3. Tính toaùn söùc chòu taûi cöïc haïn do ma saùt beân (8.40) Trong ñoù: u – chu vi ngoaøi cuûa tieát dieän ngang, u = 3.768 m. li – chieàu daøy cuûa lôùp ñaát thöù i tieáp xuùc vôùi maët beân cocï. fsi – ma saùt ñôn vò dieän tích maët beân coïc, tính theo coâng thöùc: (8.41) Vôùi: Ca – löïc dính giöõa thaân coïc vaø ñaát. φa – goùc ma saùt giöõa coïc vaø ñaát neàn. (Coïc BTCT laáy Ca = C, φa = φ vôùi C, φ laø löïc dính vaø goùc ma saùt trong cuûa ñaát neàn); sVi – öùng suaát höõu hieäu theo phöông thaúng ñöùng do troïng löôïng baûn thaân coät ñaát. Khi khoâng coù möïc nöôùc ngaàm: (8.42) Khi coù möïc nöôùc ngaàm: (8.43) KS – heä soá aùp löïc ngang trong ñaát, vôùi coïc khoan nhoài thì xaùc ñònh (8.44) Söùc chòu taûi cöïc haïn do ma saùt beân ñöôïc xaùc ñònh nhö trong baûng 8.10. Baûng 8.10: Xaùc ñònh söùc chòu taûi cöïc haûn do ma saùt beân QS Tính toaùn söùc chòu taûi cöïc haïn do söùc choáng döôùi muõi coïc (8.45) Trong ñoù: Ap – dieän tích tieát dieän muõi coïc, Ap = 1.1304 m2. γ – dung troïng ñaát neàn döôùi muõi coïc, γ = γñn = 2.0 -1 = 1.0 T/m3. d – ñöôøng kính coïc, d = 1.2 m. C – löïc dính ñaát neàn döôùi muõi coïc, C = 0.075 T/m2. sVp – öùng suaát theo phöông thaúng ñöùng taïi ñoä saâu muõi coïc. sVp = 1.1x0.509+8.4x0.931+6.3x0.903+7.1x0.457+17.7x1 = 35.054 T/m2 Nc, Nq, Nγ – heä soá söùc chòu taûi phuï thuoäc chuû yeáu vaøo goùc ma saùt trong vaø hình daïng muõi coïc, laáy theo Baûng 4.5/[27]. φ= 32.250 => Nc = 30.01, Nq = 36.72, Nγ= 25.88 Suy ra: Qp = 1.1304x(0.075x30.01 +35.054x36.72 + 1x1.2x25.88) = 1326.656 T Söùc chòu taûi cho pheùp: Qa(b) = T Vaäy söùc chòu taûi cuûa coïc khoan nhoài theo caùc ñaëc tröng ñaát neàn ñöôïc choïn: Qa = min (Qa(a), Qa(b)) = 529.40 T. Xaùc ñònh soá löôïng coïc vaø sô ñoà boá trí coïc trong ñaøi Xaùc ñònh sô boä soá löôïng coïc Coâng thöùc xaùc ñònh sô boä soá löôïng coïc nhö sau: (8.46) Trong ñoù: Ntt – löïc doïc taùc duïng leân maët moùng, Ntt = 1202.35 T. – söùc chòu taûi cuûa coïc: T K – heä soá keå ñeán aûnh höôûng cuûa momen. Choïn nc = 4 coïc. Sô ñoà boá trí coïc trong ñaøi Theo [22], sô ñoà boá trí coïc trong ñaøi coù 4 coïc nhö sau: - Khoaûng caùch töø meùp coïc ñeán meùp ñaøi ≥ 500 mm. - Khoaûng caùch giöõa caùc tim coïc ≥ 3d (d: ñöôøng kính coïc). Hình 8.10: Sô ñoà boá trí coïc trong ñaøi moùng C2(2-C) Dieän tích thöïc teá cuûa ñaøi coïc: F ñaøi = 5.2x5.2 = 27.07 m2. Kieåm tra taûi troïng doïc truïc taùc duïng leân töøng coïc trong nhoùm Taûi troïng doïc truïc lôùn nhaát vaø nhoû nhaát do coâng trình taùc duïng leân coïc trong nhoùm (theo ñieàu 6.1.6/[8]) ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: (8.47) Trong ñoù: Pott – taûi troïng thaúng ñöùng tính toaùn taïi ñaùy ñaøi; P0tt = Ptt + Pñaøi+ñaát (8.48) = 1202.35 + 1.1x27.04x5.4x2 = 1523.585 T Moytt – momen xoay quanh truïc Oy taïi ñaùy ñaøi. M0ytt = My + Qx.h (8.49) = 2.896 + 2.93x2 = 8.37 Tm Moxtt – momen xoay quanh truïc Ox taïi ñaùy ñaøi. M0xtt = Mx + Qy.h (8.50) = 1.32 + 1.52x2 = 4.36 Tm xmax – khoaûng caùch lôùn nhaát töø tim coïc ñeán truïc Oy. ymax – khoaûng caùch lôùn nhaát töø tim coïc ñeán truïc Ox. => = 382.664 T = 381.378 T Kieåm tra: T. Pmaxtt + Pc = 382.664 + 113.77 = 496.434 T < T (coïc ñuû khaû naêng chòu taûi). Pmintt = 381.378 T > 0 (coïc chæ chòu neùn). Vaäy, coïc thieát keá ñaûm baûo ñöôïc khaû naêng chòu taûi troïng doïc truïc. Vaø coïc chæ chòu neùn neân khoâng caàn kieåm tra coïc chòu löïc nhoå. Xaùc ñònh ñoä luùn cho moùng coïc khoan nhoài.(theo TTGH II) Theo [24], ta cuõng hieäu chænh chæ tieâu CII vaø φII cho caùc lôùp ñaát nhö ñaõ hieäu chænh chæ tieâu CI vaø φI cho caùc lôùp ñaát ôû phaàn 8.2.3.a. Xaùc ñònh kích thöôùc khoái moùng qui öôùc Ngöôøi ta quan nieäm raèng nhôø ma saùt giöõa maët xung quanh coïc vaø ñaát, taûi troïng cuûa moùng ñöôïc truyeàn treân dieän tích roäng hôn, xuaát phaùt töø meùp ngoaøi coïc taïi ñaùy ñaøi vaø nghieâng moät goùc a ñöôïc tính nhö sau: (8.51) (8.52) Ñoä luùn cuûa neàn moùng coïc ñöôïc tính theo ñoä luùn cuûa neàn khoái moùng qui öôùc. Khi ñoù: Kích thöôùc khoái moùng qui öôùc: A = B= L’ + 2Ltga = 4.8 + 2x36.7x tg(5.57o) = 11.958 m (8.53) Vôùi: L’, B’: khoaûng caùch giöõa 2 meùp coïc bieân theo caû 2 phöông. L: chieàu daøi coïc tính töø ñaùy ñaøi ñeán muõi coïc. Dieän tích ñaùy khoái moùng qui öôùc: m2 Hình 8.11: Kích thöôùc khoái moùng qui öôùc Chuyeån taûi troïng veà troïng taâm ñaùy khoái moùng qui öôùc Taûi troïng ñöùng N0 = Ntc+ Gñaøi + Gñaát + Gcoïc (8.54) Trong ñoù: Ntc – taûi troïng tieâu chuaån taïi cao trình maët ñaøi, NTC = 1045.52 T. Gñaøi – troïng löôïng ñaøi vaø ñaát phía treân ñaøi. Gñaøi = ABhγtb = 143x5.4x2 = 1544.4 T. Gñaát – troïng löôïng caùc lôùp ñaát töø ñaùy ñaøi ñeán muõi coïc (coù xeùt ñeán ñaåy noåi). Gñaát = (AB-ΣFcoïc)xΣhiγiII = (143-4x1.1304)x(0.51x1.1+0.94x8.4+0.92x6.3+0.46x7.1+ 0.01x13.7) =4342.116 T. Gcoïc – troïng löôïng coïc Gcoïc = ncAcoïcLγñn = 4x1.1304x36.7x2.5 = 414.857 T. Vaäy: N0 = 1045.52+1544.4+4342.116+414.857 = 7346.893 T. Momen Momen tieâu chuaån taïi taâm ñaùy khoái moùng qui öôùc: M0 = Mtc + Qtc(L + hñaøi) (8.55) Suy ra: M0xtc = 1.32 +1.32x(36.7+2) = 52.404 Tm M0ytc = 2.518 + 2.55x(36.7+2) = 101.203 Tm. Tính aùp löïc cuûa ñaùy khoái moùng qui öôùc truyeàn cho neàn Ñoä leäïch taâm: (8.56) (8.57) AÙp löïc tieâu chuaån ôû ñaùy khoái moùng qui öôùc: (8.58) T/m2 (8.59) T/m2 T/m2 Xaùc ñònh cöôøng ñoä tính toaùn cuûa ñaát neàn taïi ñaùy khoái moùng qui öôùc (8.60) Trong ñoù: ktc – heä soá ñoä tin caäy, ktc = 1 (theo ñieàu 3.39/[6]). m1, m2 – heä soá ñieàu kieän kaøm vieäc cuûa ñaát neàn, m1 = 1.2, m2 = 1.3 (laáy theo Baûng 15 /[6]). BM – caïnh ngaén cuûa khoái moùng qui öôùc, BM = 11.958 m. HM – chieàu cao khoái moùng qui öôùc, HM = 42 m. γ'II – dung troïng cuûa lôùp ñaát döôùi ñaùy khoái moùng qui öôùc (coù keå ñeán ñaåy noåi). γ’II = g6ñn = 2.008 – 1 = 1.008 T/m3 γtbII – dung troïng trung bình cuûa caùc lôùp ñaát töø ñaùy khoái moùng qui öôùc trôû leân (coù keå ñeán ñaåy noåi). (8.61) = 0.828 T/m3 A, B, D – heä soá laáy theo Baûng 14/[6], tuøy thuoäc goùc ma saùt trong cuûa ñaát döôùi ñaùy khoái moùng qui öôùc. jII = 32.58 0, tra Baûng 14/[6] ñöôïc A = 1.69, B = 6.59, D = 8.74. CII – löïc dính ñôn vò cuûa ñaát döôùi ñaùy khoái moùng qui öôùc, CII = 0.083 daN/cm2 = 0.83 T/m2 h0 – chieàu saâu neàn taàng haàm, h0 = 3.4 m. Suy ra: = 375.78 T/m2 Kieåm tra ñieàu kieän: T/m2 < 1.2RM = 450.942 T/m2 T/m2 < RM = 375.78 T/m2 Do ñoù coù theå tính toaùn ñoä luùn cuûa neàn ñaát döôùi khoái moùng qui öôùc theo quan nieäm neàn bieán daïng ñaøn hoài tuyeán tính. Xaùc ñònh ñoä luùn cuûa moùng coïc khoan nhoài C2(2-C) ÖÙng suaát gaây luùn taïi ñaùy khoái moùng qui öôùc: T/m2 (8.62) ÖÙng suaát do troïng löôïng baûn thaân ñaát neàn: (8.63) Chia ñaát neàn döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc thaønh caùc lôùp baèng nhau coù chieàu daøy hi £ BM/ 5 = 11.958/ 5 = 2.3 m, choïn hi = 1.5 m. Töø ñieàu kieän: Þ Xaùc ñònh HCN. Coâng thöùc tính toaùn ñoä luùn : (8.64) Vôùi: βi = 0.8, laáy theo qui phaïm. hi – chieàu daøy phaân toá thöù i, hi = 1.5 m. – öùng suaát gaây luùn ôû giöõa lôùp phaân toá thöù i, (8.65) heä soá Ko tra Baûng 3-7/[19] phuï thuoäc m = 2z/BM. Ei – moñun bieán daïng trung bình cuûa lôùp ñaát chòu neùn döôùi muõi coïc.(lấy theo bảng 8.6) Hình 8.12: Sô ñoà xaùc ñònh бbt vaø бgl cho moùng coïc nhồi C2(2-C) Keát quaû tính toaùn ñoä luùn cho moùng coïc ñaøi ñôn ñöôïc trình baøy trong baûng 8.11. Baûng 8.11: Tính toaùn ñoä luùn cho moùng Ñoä luùn cuoái cuøng: S = 2.71 cm < Sgh = 8 cm Nhö vaäy, moùng C2(2-C) ñöôïc thieát keá thoaû maõn yeâu caàu veà ñoä luùn. Tính toaùn coïc coát theùp trong coïc. Do coïc chuû yeáu chòu löïc neùn neân coát theùp trong coïc ñöôïc tính theo caáu taïo. Theo [8] vaø [22], tieát dieän coïc A = 1.1304 m2 > 0.5 m2 neân haøm löôïng theùp trong coïc laáy 0.4%, ñöôøng kính theùp doïc ø ≥ 12 mm. Vaäy dieän tích theùp doïc trong coïc laø: Fa = 0.4%x11304 = 43.22 cm2. Choïn 14 ø20 ( Fa = 43.96 cm2, μ = 0.5%) ñeå boá trí. Beâ toâng coïc maùc 400. Coát ñai coïc choïn ø 8, böôùc ñai a = 250mm. Kieåm tra khaû naêng chòu löïc cuûa coïc theo vaät lieäu (theo ñieàu 4/[4]) Theo ñieàu 4/[4], söùc chòu taûi theo vaät lieäu cuûa coïc nhoài ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: PVL = RuA + RanFa (8.66) Trong ñoù: Ru – cöôøng ñoä tính toaùn cuûa beâ toâng coïc nhoài. Ñoå beâ toâng coïc döôùi möïc nöôùc ngaàm vaø trong dung dòch buøn Bentonite neân laáy vaø Ru ≤ 60 daN/cm2 (R: maùc thieát keá cuûa beâ toâng coïc, R = 400 daN/cm2). Do ñoù: > 60 daN/cm2 Vaäy laáy Ru = 60 daN/cm2. A – dieän tích tieát dieän coïc, A = 1.1304m2 = 11304 cm2. Ran – cöôøng ñoä tính toaùn cuûa coát theùp, ñöôøng kính theùp < ø 28 neân laáy vaø Rc≤ 2200 daN/cm2 (Rc: giôùi haïn chaûy cuûa coát theùp, theùp CII neân Rc = 3000 daN/cm2). Do ñoù: < 2200 daN/cm2 Vaäy laáy Ran = 2000 daN/cm2. Fa – dieän tích tieát dieän theùp doïc truïc, Fa = 45.22 cm2. Suy ra: PVL = 60x11304 + 2000x45.22 = 7686800 daN = 768.68 T Kieåm tra: Pmaxtt + Pc = 558.3 T < PVL = 768.68 T Vaäy vaät lieäu laøm coïc ñuû khaû naêng chòu taûi. Tính toaùn ñaøi coïc ñôn Kieåm tra choïc thuûng cho ñaøi coïc ñôn Chieàu cao ñaøi coïc ñaõ xaùc ñònh sô boä ôû phaàn treân: hñaøi = 2 m. Chieàu cao ñaøi coïc phaûi thoaû maõn ñieàu kieän khoâng bò coät choïc thuûng, thoâng thöôøng, goùc nghieâng cuûa thaùp choïc thuûng laø 450. Tuy nhieân, theo [13], goùc nghieâng cuûa thaùp choïc thuûng trong ñaøi coïc coù theå khaùc 450. Ñaøi coïc coù theå bò choïc thuûng nhö tröôøng hôïp treân hình 8.13. Hình 8.13: Sô ñoà xaùc ñònh thaùp choïc thuûng cho ñaøi coïc ñôn Kieåm tra choïc thuûng theo coâng thöùc sau: (8.50) Trong ñoù: P – löïc choïc thuûng baèng toång phaûn löïc cuûa caùc coïc naèm ngoaøi phaïm vi ñaùy thaùp choïc thuûng, P = ΣPmaxtt = 4x382.664 = 1530.656 T. bc, hc – kích thöôùc tieát dieän coät, bc = hc = 0.8 m. h0 – chieàu cao coù ích cuûa ñaøi moùng, h0 = 1.7 m. C1, C – khoaûng caùch treân maët baèng töø meùp coät ñeán meùp ñaùy thaùp choïc thuûng, do C1, C2 < 0.5h0 neân laáy C1 = C2 = 0.5h0 = 0.85 m. Rk – cöôøng ñoä tính toaùn chòu keùo cuûa beâ toâng, Rk = 12 daN/cm2. α1, α2 – caùc heä soá, laáy α1 = α2 = 3.35. Suy ra: Veá phaûi = = 2x3.35x(0.8+0.85)x1.7x120 = 2356.2 T Vaäy . Do ñoù chieàu cao ñaøi hñaøi = 2 m laø thoûa maõn ñieàu kieän ñeå ñaøi khoâng bò coät choïc thuûng. Tính toaùn coát theùp cho ñaøi coïc. Do kích thöôùc vaø soá coïc ôû moãi phöông laø nhö nhau, ta tính toaùn coát theùp cho moät phöông vaø boá trí töông töï cho phöông coøn laïi. Choïn sô ñoà tính laø daàm console coù maët ngaøm taïi tieát dieän meùp coät vaø taûi troïng taùc duïng laø toång phaûn löïc cuûa caùc coïc naèm ngoaøi meùp coät, sô ñoà tính theùp cho ñaøi coïc nhö treân hình 8.14. Hình 8.14: Sô ñoà tính coát theùp cho ñaøi coïc. Chieàu cao ñaøi coïc hñaøi = 2 m => h0 = 2 – 0.3 = 1.7 m. Söû duïng coát theùp CII coù Ra = Ra’ = 2600 daN/cm2. Momen taïi tieát dieän ngaøm: Mmax = 2Pmaxtt.L’ = 2 x 382.664 x1.4 = 1165.81 Tm (8.51) Dieän tích coát theùp trong ñaøi coïc theo moãi phöông ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: cm2 (8.52) Choïn 36 ø30 ( Fa = 257.48 cm2) ñeå boá trí cho ñaøi coïc theo moãi phöông. Chieàu daøi moãi thanh theùp: L =5.2 – 2x0.13 = 4.94 m. Khoaûng caùch boá trí caùc thanh theùp: cm. BỐ TRÍ THÉP CỌC KHOAN NHỒI. Cốt thép móng cọc khoan nhồi được bố trí theo bản vẽ NM 01/02.