Tổng quan về móng cọc khoan nhồi

CHÖÔNG III: PHÖÔNG AÙN 2: MOÙNG COÏC KHOAN NHOÀI CHOÏN KÍCH THÖÔÙC COÏC: Choïn vaät lieäu vaø kích thöôùc coïc: - Choïn sô boä coïc coù ñöôøng kính D = 0.8 m, chieàu daøi coïc choïn 23m ,muõi coïc caém vaøo lôùp ñaát thöù 4 (lôùp caùt vaøng laãn saïn soûi chaët vöùa) - Ñaøi moùng choân saâu –4.0m ( so vôùi maët ñaát töï nhieân) Khaû naêng chòu taûi theo vaät lieäu : Vôùi: . Ru – cöôøng ñoä tính toaùn cuûa beâtoâng coïc nhoài. Vì ñoå beâtoâng coïc nhoài trong dung dòch buøn bentonite (Ru [ 60 kG/cm2) neân: kG/cm2 , neân laáy Ru =55.6 kG/cm2; . R = 250 kg/cm2 – maùc thieát keá cuûa beâtoâng coïc; . Fb – dieän tích tieát dieän coïc: m2 cm2; . Ran – cöôøng ñoä tính toaùn coát theùp. Söû duïng coát theùp CII, Rk = 2600 kG/cm2, giôùi haïn chaûy Rc = 3000 kG/cm2 (Ran [ 2200 kG/cm2): kG/cm2 , neân laáy Ran = 2000 kG/cm2; . Fa - dieän tích tieát dieän ngang coát theùp doïc. Laáy Fa =24.13 cm2 (12F16)> 0.4% Fb = 20.12 cm2 . - Söùc chòu taûi cuûa coïc: kG = 328 T; XAÙC ÑÒNG SÖÙC CHÒU TAÛI CUÛA COÏC: 1. Theo chæ tieâu cô lyù cuûa ñaát neàn: : söùc chòu taûi cho pheùp cuûa coïc cho ñaát neàn Trong ñoù: Ktc= 1.4 : heä soá an toaøn : söùc chòu taûi cuûa ñaát neàn m( mRxRxF+ uåmfxfixhi) m= 1 : heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa coïc trong ñaát mR,mf: heä soá laøm vieäc cuûa ñaát ôû muõi coïc vaø maët beân coù keå ñeán phöông phaùp haï coïc Þ mR = 1; mf = 0.9 : Tra baûng 6-5 ( Saùch “Höôùng daãn ñoà aùn Neàn vaø Moùng”–NGUYEÃN VAÊN QUAÛNG ) hi: chieàu daøy lôùp ñaát thöù i tieáp xuùc vôùi coïc . F :dieän tích tieát dieän ngang muõi coïc, F = 0.503 m2 . u: chu vi ngoaøi cuûa tieát dieän ngang cuûa coïc, u = p´D = 2.513 m . - ma saùt beân cuûa lôùp ñaát thöù i ôû maët beân cuûa coïc, tra theo Baûng 6-3 R: cöôøng ñoä tính toaùn cuûa ñaát döôùi chaân coïc R = 0.75xbx : xaùc ñònh theo baûng 6-7 d= 0.8 m , = 27.5 ,= 260 3 => a = 0.52; b = 0.3 =>Ak0 = 15.54 ; Bk0 = 29.8 gII =2.01 T/m3 (dung troïng cuûa ñaát döôùi chaân coïc) - dung troïng cuûa ñaát töø chaân coïc trôû leân . Þ R = 0.75x0.3(2.01x0.8x15.54+ 1.925x0.52x27x29.8) =186.84 T/m2 LÔÙP ÑAÁT LÔÙP PHAÂN TOÁ hi (m) Z (m) IL fi (T/m2) hi*fi (T/m) 1 1 1 4.5 0.37 3.07 3.07 2 2 2 6 0.65 1.4 2.8 3 2 8 1.45 2.9 4 2.5 10.25 1.45 3.63 3 5 2 12.5 0.4 3.6 7.2 6 2 14.5 3.8 7.6 7 2 16.5 3.9 7.8 8 2 18.5 4.02 8.04 9 2 20.5 4.15 8.3 10 2.5 22.75 4.25 10.625 4 11 2 25 Caùt trung 8.6 17.2 12 1 26.5 Caùt trung 8.81 8.81 87.96 Vaäy söùc chòu taûi cuûa ñaát neàn: 1( 1x186.84x0.503+2.513x0,9x87.96)= 292.9 T Söùc chòu taûi cho pheùp cuûa coïc theo ñaát neàn: f0 = = 209.26(T) 2. Theo chæ tieâu cöôøng ñoä cuûa ñaát neàn: Söùc chòu taûi cho pheùp cuûa coïc tính theo coâng thöùc: trong ñoù: : söùc chòu taûi cöïc haïn do ma saùt beân : söùc chòu taûi cöïc haïn do söùc choáng döôùi muõi coïc FSS: heä soá an toaøn cho thaønh phaàn ma saùt beân, laáy baèng 1.54 2.0 FSP: heä soá an toaøn cho söùc choáng döôùi muõi coïc,laáy baèng 2.0 4 3.0 Ñoái vôùi coïc khoan nhoài, laáy FSS = 2; FSP = 3 Söùc chòu taûi cöïc haïn do ma saùt beân QS . - chu vi ngoaøi cuûa tieát dieän ngang coïc, u = 2.513 m . - chieàu daøy cuûa lôùp ñaát thöù i tieáp xuùc vôùi maët beân coïc . - ma saùt ñôn vò dieän tích maët beân coïc, tính theo coâng thöùc: . - löïc dính giöõa thaân coïc vaø ñaát . - goùc ma saùt giöõa coïc vaø ñaát neàn . - öùng suaát höõu hieäu theo phöông thaúng ñöùng do troïng löôïng baûn thaân coät ñaát (coù xeùt ñeán ñaåy noåi khi lôùp ñaát naèm döôùi möïc nöôùc ngaàm) Söùc chòu taûi cöïc haïn do ma saùt beân Qs Lôùp ñaát li Ci ji g sVi KSi fSi QSi (m) (T/m2) (ñoä) (T/m3) (T/m2) (T/m2) (T) 1.Seùt pha naâu vaøng laãn saïn Lateritte deûo cöùng 1 1.8 18.38 2.02 2.02 0.685 2.26 5.676 2.Seùt pha vaø seùt xaùm traéng deûo meàm 6.5 1.6 14.35 1.95 12.675 0.752 4.039 65.948 3.Caùt pha vaøng deûo 12.5 0.9 22.3 1.86 23.25 0.621 6.817 214.06 4.Caùt vaøng laãn saïn soûi chaët vöøa 2 0.5 26.29 2.01 4.02 0.557 1.606 8.07 SQSi 293.754 Söùc chòu taûi cuûa muõi coïc ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: trong ñoù: . F = 0.503 m2 dieän tích tieát dieän ngang muõi coïc . g = 2.01 T/m3: dung troïng ñaát neàn döôùi muõi coïc . d = 0.8 m : ñöôøng kính coïc . c = 0.5 T/m2 : löïc dính ñaát neàn döôùi muõi coïc . sVP: öùng suaát theo phöông thaúng ñöùng taïi ñoä saâu muõi coïc T/m2 . Nc, Nq, Ng : heä soá söùc chòu taûi phuï thuoäc chuû yeáu vaøo goùc ma saùt trong j vaø hình daïng muõi coïc. tra baûng 4.5 (saùch Höôùng Daãn Ñoà Aùn Neàn Moùng cuûa thaày Chaâu Ngoïc AÅn) T Söùc chòu taûi cho pheùp: => T Söùc chòu taûi cuûa coïc theo caùc ñaëc tröng ñaát neàn T. III. TÍNH MOÙNG: 1/ Moùng M1: Taûi troïng taùc duïng xuoáng moùng M1 truïc 4-A Moùng Taûi troïng tieâu chuaån Taûi troïng tính toaùn M1 Löïc doïc (T) 501.02 601.2 Moment (Tm) 14.94 17.93 Löïc caét (T) 7.32 8.784 A) Xaùc ñònh sô boä kích thöôùc ñaøi coïc: Vôùi chieàu cao ñaøi giaû ñònh laø hñ= 1.5 m . Aùp löïc tính toaùn giaû ñònh taùc duïng leân ñeá ñaøi do phaûn löïc ñaàu coïc gaây ra: Ptt = = = 36.33 T/m2 g = 2 T/m ( dung troïng trung bình cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi) Dieän tích sô boä ñeá ñaøi: Fñ = = =18.67 m2 Troïng löôïng cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi: Nñtt = nxFñxhñxg = 1,1x18.67x2.5x1.2 = 61.61 (T) Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh ñeán coát ñeá ñaøi: Ntt0= Ntt + Nttñ = 601.22 +61.61 = 662.83 (T) Xaùc ñònh soá löôïng coïc: nc = = 3.8 coïc; choïn nttc = 4 coïc Khoâng xeùt ñeán heä soá nhoùm do khoaûng caùch giöõa caùc coïc :a= 3d=3x0.8 = 2.4 m neân aûnh höôûng laãn nhau giöõi caùc coïc coù theå boû qua , Ta boá trí coïc vaø ñaøi nhö hình veõ sau: Töø vieäc boá trí coïc ta xaùc ñònh ñöôïc kích thöôùc ñaùy beä: B x L = 4.4x4.4=19.36 (m2) Moment tính toaùn xaùc ñònh töông öùng vôùi troïng taâm tieát dieän caùc coïc taïi ñeá ñaøi: Mtt0 = Mtt + Qtt * h = 17.928 +8.76x1.5 = 31.068 Tm Löïc truyeàn xuoáng caùc coïc daõy bieân: = ÞPmax = 171.102(T) < f0 = 209.26 (T) thoûa maõn ñieàu kieän coïc truyeàn xuoáng coïc daõy bieân. ÞPtb = 165.7 (T) ÞPmin = 160.38 (T) >0 khoâng phaûi kieåm tra theo ñieàu kieän choáng nhoå. B) Kieåm tra oån ñònh cuûa neàn naèm döôùi moùng khoái qui öôùc: Xaùc ñònh kích thöôùc khoái moùng qui öôùc: Goùc ma saùt trong trung bình: jtb = = = 20.10 α = = =50 tg α = tg50 = 0.087 Chieàu daøi cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc: Lm = a + 2xLcxtgµ = 3.2+ 2x23x 0.087 = 7.2 m Beà roäng cuûa khoái moùng quy öôùc: Bm = b + 2xLcxtgµ = 3.2+2x23x 0.082= 7.2 m Vôùi: a,b:laø khoaûng caùch giöõa hai meùp ngoaøi cuûa hai coïc bieân theo phöông a,b Lc :hieàu daøi cuûa coïc tính töø ñaùy ñaøi ñeán muõi coïc ÞFm = BmxLm = 7.2x7.2= 51.84m2 Xaùc ñònh troïng löôïng cuûa khoái moùng quy öôùc: + Troïng löôïng phaïm vi töø ñeá ñaøi trôû leân xaùc ñònh theo coâng thöùc: Wtcqu 1 = Fm x gtb x hm = 51.84 x 1.2 x 2 = 194.4 T + Troïng löôïng ñaát ñaùy ñaøi trôû xuoáng : g’ = = 1.95 (T/m2 ) Wtcqu 2 = 51.84 x 1.95 x 23 = 2325.02 T +Trò tieâu chuaån troïng löôïng coïc 0,8 m daøi 22 m Wtcqu 3 = 4 x 0.503 x 2.5 x 23 = 115.69 T Troïng löôïng khoái moùng quy öôùc: Nm= 115.69 + 2325.02 +194.4 = 2635.11 (T) Mm= 14.94 + 7.3x(23 + 4) = 212.04 (Tm) C) Aùp löïc tieâu chuaån ôû ñaùy khoái quy öôùc: Cöôøng ñoä tính toaùn cuûa ñaát ôû ñaùy khoái quy öôùc: Rtcm = Trong ñoù: m1xm2 = 1,2x1,27 ( m2 noäi suy khi < 1.87) Ktc =1 vì caùc chæ tieâu cô lyù cuûa ñaát laáy theo soá lieäu thí nghieäm tröïc tieáp ñoái vôùi ñaát. jII = 22.30 tra baûng 2-1 trang 64 saùch “Neàn Vaø Moùng Caùc Coâng Trình Daân Duïng Vaø Coâng Nghieäp” cuûa taùc giaû “GSTS. Nguyeãn Vaên Quaûng”. jII = 26.30 Þ gII = 2.01 T/m2 g’II = = 1.93 (T/m2 ) ÞRm= = 343.4 T/m2 - ÖÙng suaát trung bình thöïc teá döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc : stctb = = = 60.03 (T/m2) =>Ta coù : stctb= 60.03 (T/m2)< Rm= 343.4 T/m2 ñaát neàn döôùi ñaùy moùng ñuû söùc chòu taûi. ÖÙng suaát cöïc ñaïi vaø cöïc tieåu döôùi ñaùy moùng qui öôùc : = Þstcmax = 64.17 T/m2 Þstctb= 60.47 T/m2 Þstcmin = 56.77 T/m2 Thoûa maõn ñieàu kieän: stcmax= 60.47 T/m2 < 1,2xRtc= 412.09T/m2 stcmin = 56.77T/m2 >0 Vaäy ñaát neàn döôùi daùy moùng qui öôùc oån ñònh. D) Tính luùn theo phöông phaùp phaân taàng coäng luùn: - Ñeå tính luùn, duøng moâ hình neàn laø neàn khoâng gian bieán daïng tuyeán tính - Caàn xaùc ñònh chieàu saâu neùn luùn HCN baèng caùch chia nhoû caùc lôùp ñaát ra vôùi Hi choïn hi = 1.0 m Ñieàu kieän: szg 5szp Aùp löïc gaây luùn: Pgl = stctb - g’II xH =60.03 – 1.95x23 = 15.18T/m2 Ñieåm Ñoä saâu m Z(m) 2Z/Bm Lm/Bm k0 szg= (T/m2) szp = k0 x Pgl (T/m2) 0 27.4 0 0 1 1 48.91 15.18 1 28.4 1 0.28 1 0.972 50.92 14.75 2 29.4 2 0.56 1 0.896 52.93 13.6 3 30.4 3 0.84 1 0.781 54.94 11.86 4 30.9 3.5 0.97 1 0.717 55.94 10.88 Nhaän xeùt : Taïi ñoä saâu z = 3 m döôùi ñaùy moùng coù: sglZ6 = 10.67T/m2 < 0,2xsbtZ = 0,2x55.94= 11.19T/m2 Modul bieán daïng cuûa lôùp ñaát thöù 4 ñöôïc thoáng keâ trong xöû lí ñòa chaát: = 0.8, E = 677 T/m2 Ñoä luùn cuûa neàn: S = = (15.18+14.75+13.6+11.86) x1+10.88X0.5= 0.0718 m =7.2cm Þ S = 7.2 cm< Sgh = 8 cm ( thoûa maõn yeâu caàu bieân daïng) E) Tính chuyeån vò ngang ñaàu coïc: Taûi ngang ñaàu coïc: = (T) Khi tính toaùn coïc chòu taûi troïng ngang, thöïc chaát coïc chæ laøm vieäc vôùi moät ñoaïn coïc coù chieàu daøi tính töø ñaùy cuûa ñaøi coïc goïi laø chieàu saâu aûnh höôûng cuûa neàn ñaát khi coïc chòu löïc ngang. Chieàu saâu aûnh höôûng ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc thöïc nghieäm: m. Chieàu saâu aûnh höôûng naèm ôû lôùp ñaát 1 vaø 2 neân heä soá tyû leä K seõ ñöôïc xaùc ñònh nhö sau: Sô ñoà xaùc ñònh heä soá neàn K khi coïc chòu taûi troïng ngang. Lôùp ñaát 1: Seùt pha naâu vaøng, IL=0.37,tra baûng,noäi suy ® K1 = 722 T/m4 m2 Lôpù ñaát 2: Seùt pha vaø seùt xaùm traéng deûo meàm, IL=0.65,tra baûng,noäi suy ® K2 = 385T/m4 m2; trong ñoù: K - heä soá tæ leä, phuï thuoäc vaøo loaïi ñaát xung quanh coïc Eb = 265´104 T/m2 - moâñun ñaøn hoài cuûa beâtoâng (M250); bc = d + 1m = 1.8m: chieàu roäng qui öôùc cuûa coïc I - moâmen quaùn tính tieát dieän ngang cuûa coïc: m4 Heä soá bieán daïng: A0, B0, C0 - caùc heä soá khoâng thöù nguyeân phuï thuoäc vaøo chieàu saâu tính ñoåi cuûa phaàn coïc trong ñaát Le: m Tra Baûng G.2: A0 = 2.441, B0 = 1.621, C0 = 1.751 Chuyeån vò ngang cuûa tieát dieän bôûi löïc QCtt = 1: m/T Goùc xoay cuûa tieát dieän bôûi moâmen MCtt = 1: 1/(Tm) Chuyeån vò ngang vaø goùc xoay cuûa tieát dieän bôûi moâmen MCtt = 1 vaø löïc QCtt = 1: 1/T Do coïc ñöôïc ngaøm cöùng vaøo ñaøi coïc vaø loaïi tröø khaû naêng xoay cuûa ñaàu coïc () Luùc naøy trong tính toaùn phaûi tính ñeán moâmen ngaøm Mng taùc duïng taïi choå gaëp nhau cuûa coïc vaø ñaøi. Tm Chuyeån vò ngang cuûa ñaàu coïc: m =0.0425cm < 1 cm =>Nhö vaäy coïc thoaû maõn ñieàu kieän chuyeån vò ngang. Veõ bieåu ñoà Mz theo chieàu saâu coïc, döïa vaøo bieåu thöùc: trong ñoù: A3, B3, C3 vaø D3 : Caùc heä soá laáy theo Baûng G.3 - TCXD 205:1998 ze – chieàu saâu tính ñoåi: (m); z – chieàu saâu thöïc teá vò trí tieát dieän coïc trong ñaát tính töø ñaùy ñaøi coïc ñoái vôùi coïc ñaøi thaáp Caùc thoâng soá coøn laïi coù yù nghóa nhö ñaõ trình baøy ôû phaàn treân. Momen Mz taïi caùc tieát dieän theo chieàu daøi coïc z (m) ze (m) A3 C3 D3 Mz 0 0 0 1 0 -4.8 0.32 0.2 -0.001 1 0.2 -3.7649 0.63 0.4 -0.011 1 0.4 -2.7737 0.95 0.6 -0.036 0.998 0.6 -1.8461 1.27 0.8 -0.085 0.992 0.799 -1.0216 1.59 1 -0.167 0.975 0.994 -0.3262 1.9 1.2 -0.287 0.938 1.183 0.24864 2.22 1.4 -0.455 0.866 1.358 0.6844 2.54 1.6 -0.676 0.739 1.507 0.99032 2.86 1.8 -0.956 0.53 1.612 1.17312 3.17 2 -1.295 0.207 1.646 1.246 3.49 2.2 -1.693 -0.271 1.575 1.22896 3.81 2.4 -2.141 -0.941 1.352 1.09912 4.13 2.6 -2.621 -1.877 0.917 0.98752 4.44 2.8 -3.1 -3.408 0.197 2.2548 4.76 3 -3.541 -4.688 -0.891 0.58912 5.56 3.5 -3.92 -10.34 -5.854 0.0616 6.35 4 -1.614 -17.92 -15.067 -0.2087 Bieåu ñoà momen Mz theo chieàu saâu coïc F) Tính toaùn theùp ñaøi coät: Kieån tra ñeàu kieän xuyeân thuûng; Khi veõ thaùp choïc thuûng ta thaáy caùc coïc ñeàu naèm trong thaùp ,do ñoù khoâng caàn phaøi kieån tra ñieàu kieän choïc thuûng. Tính coát theùp : Ñaøi moùng coù kích thöôùc 4x4m neân ta tính toaùn coát theùp cho ñaøi chæ moät phöông, phöông coøn laïi seõ coù dieän tích coát theùp cuõng baèng nhö vaäy. Ta xem ñaøi coïc nhö moät thanh ngaøm taïi meùp coät vaø löïc taùc duïng chính laø phaûn löïc ñaàu coïc. Giaù trò moment xaùc ñònh nhö sau: M= r x 3Pmax = 1x2x171.1 = 342.2 T.m Vôùi: r laø khoaûng caùch töø truïc coïc thöù i ( coù phaûn löïc laø Pi) ñeán meùp coät Tính toaùn dieän tích coát theùp cho ñaøi coïc: h0 = 150-20 = 130 cm Fa = = = 0.011 m2= 110 cm2 Choïn 29f22 a=140; Fa= 110.2 cm2 2/ Moùng M2: Taûi troïng taùc duïng xuoáng moùng M2 truïc 4-B Moùng Taûi troïng tieâu chuaån Taûi troïng tính toaùn M1 Löïc doïc (T) 738.89 886.67 Moment (Tm) 25.83 30.1 Löïc caét (T) 10.9 13.08 A) Xaùc ñònh sô boä kích thöôùc ñaøi coïc: Vôùi chieàu cao ñaøi giaû ñònh laø hñ= 1.5 m . Aùp löïc tính toaùn giaû ñònh taùc duïng leân ñeá ñaøi do phaûn löïc ñaàu coïc gaây ra: Ptt = = = 33.5 T/m2 g = 2 T/m ( dung troïng trung bình cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi) Dieän tích sô boä ñeá ñaøi: Fñ = = =27.53 m2 Troïng löôïng cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi: Nñtt = nxFñxhñxg = 1,1x27.53x2.5x1.5 = 113.56 (T) Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh ñeán coát ñeá ñaøi: Ntt0= Ntt + Nttñ = 886.67 +113.56 =1000.23 (T) Xaùc ñònh soá löôïng coïc: nc = = 5.7 coïc; choïn nttc = 6 coïc Khoâng xeùt ñeán heä soá nhoùm do khoaûng caùch giöõa caùc coïc :a= 3d=3x0.8 = 2.4 m neân aûnh höôûng laãn nhau giöõi caùc coïc coù theå boû qua , Ta boá trí coïc vaø ñaøi nhö hình veõ sau: Töø vieäc boá trí coïc ta xaùc ñònh ñöôïc kích thöôùc ñaùy beä: B x L = 6.4x4.3=27.52 (m2) Tính laïi troïng löôïng beä tính toaùn: Nñtt = nxFñxhñxg = 1,1x27.52x1.5x2.5 = 113.52(T) Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh ñeán coát ñeá ñaøi: Ntt0 = Ntt + Nttñ = 886.67 +113.52 = 1000.19(T) Moment tính toaùn xaùc ñònh töông öùng vôùi troïng taâm tieát dieän caùc coïc taïi ñeá ñaøi: Mtt0 = Mtt + Qtt * h = 30.1 +13.08x1.5 = 49.72 Tm Löïc truyeàn xuoáng caùc coïc daõy bieân: = ÞPmax = 171.8(T) < f0 = 209.26 (T) thoûa maõn ñieàu kieän coïc truyeàn xuoáng coïc daõy bieân. ÞPtb = 166.7 (T) ÞPmin = 161.6 (T) >0 khoâng phaûi kieåm tra theo ñieàu kieän choáng nhoå. B) Kieåm tra oån ñònh cuûa neàn naèm döôùi moùng khoái qui öôùc: Xaùc ñònh kích thöôùc khoái moùng qui öôùc: Goùc ma saùt trong trung bình: jtb = = = 20.10 α = = =50 tg α = tg50 = 0.087 Chieàu daøi cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc: Lm = a + 2xLcxtgµ = 5.6+ 2x23x 0.087 = 9.6 m Beà roäng cuûa khoái moùng quy öôùc: Bm = b + 2xLcxtgµ = 3.5+2x23x 0.087= 7.5 m Vôùi: a,b:laø khoaûng caùch giöõa hai meùp ngoaøi cuûa hai coïc bieân theo phöông a,b Lc :hieàu daøi cuûa coïc tính töø ñaùy ñaøi ñeán muõi coïc ÞFm = BmxLm = 7.5x9.6= 72 m2 Xaùc ñònh troïng löôïng cuûa khoái moùng quy öôùc: + Troïng löôïng phaïm vi töø ñeá ñaøi trôû leân xaùc ñònh theo coâng thöùc: Wtcqu 1 = Fm x gtb x hm = 72 x 1.5 x 2.5 = 270 T + Troïng löôïng ñaát ñaùy ñaøi trôû xuoáng : g’ = = 1.95 (T/m2 ) Wtcqu 2 = 72x 1.95 x 23 = 3229 T +Trò tieâu chuaån troïng löôïng coïc 0,8 m daøi 22 m Wtcqu 3 = 6 x 0.503 x 2.5 x 23 = 173.5 T Troïng löôïng khoái moùng quy öôùc: Nm= 270 + 3229 +173.5 = 3672.7 (T) Mm= 25.83 + 10.9x(23 + 4) = 320.13 (Tm) C) Aùp löïc tieâu chuaån ôû ñaùy khoái quy öôùc: Cöôøng ñoä tính toaùn cuûa ñaát ôû ñaùy khoái quy öôùc: Rtcm = Trong ñoù: m1xm2 = 1,2x1,14 ( m2 noäi suy khi < 1.87) Ktc =1 vì caùc chæ tieâu cô lyù cuûa ñaát laáy theo soá lieäu thí nghieäm tröïc tieáp ñoái vôùi ñaát. jII = 22.30 tra baûng 2-1 trang 64 saùch “Neàn Vaø Moùng Caùc Coâng Trình Daân Duïng Vaø Coâng Nghieäp” cuûa taùc giaû “GSTS. Nguyeãn Vaên Quaûng”. jII = 22.30 Þ gII = 2.01 T/m2 g’II = = 1.93 (T/m2 ) ÞRm= = 347.2 T/m2 - ÖÙng suaát trung bình thöïc teá döôùi ñaùy moùng khoái qui öôùc : stctb = = = 61.27 (T/m2) =>Ta coù : stctb= 61.8 (T/m2)< Rm= 347.2 T/m2 ñaát neàn döôùi ñaùy moùng ñuû söùc chòu taûi. ÖÙng suaát cöïc ñaïi vaø cöïc tieåu döôùi ñaùy moùng qui öôùc : = Þstcmax = 64.17 T/m2 Þstctb= 61.27T/m2 Þstcmin = 58.37 T/m2 Thoûa maõn ñieàu kieän: stcmax= 64.17 T/m2 < 1,2xRtc= 416.64 T/m2 stcmin = 58.37 T/m2 >0 Vaäy ñaát neàn döôùi daùy moùng qui öôùc oån ñònh. D) Tính luùn theo phöông phaùp phaân taàng coäng luùn: - Ñeå tính luùn, duøng moâ hình neàn laø neàn khoâng gian bieán daïng tuyeán tính - Caàn xaùc ñònh chieàu saâu neùn luùn HCN baèng caùch chia nhoû caùc lôùp ñaát ra vôùi Hi choïn hi =1.0 m Ñieàu kieän: szg 5szp Aùp löïc gaây luùn: Pgl = stctb - g’II xH = 61.27 – 1.95x23 = 16.42 T/m2 Ñieåm Ñoä saâu m Z(m) 2Z/Bm Lm/Bm k0 szg= szp = k0 x Pgl (T/m2) (T/m2) 0 27.4 0 0 1.28 1 48.91 16.42 1 28.4 1 0.27 1.28 0.978 50.92 15.98 2 29.4 2 0.54 1.28 0.9 52.93 14.78 3 30.4 3 0.8 1.28 0.76 57.96 12.07 Nhaän xeùt : Taïi ñoä saâu z =3.5 m döôùi ñaùy moùng coù: sglZ6 = 12.07 T/m2 < 0,2xsbtZ = 0,2x57.94= 12.2 T/m2 Modul bieán daïng cuûa lôùp ñaát thöù 4 ñöôïc thoáng keâ trong xöû lí ñòa chaát: = 0.8, E = 680.4 T/m2 Ñoä luùn cuûa neàn: S = = (16.42+15.98+14.78+12.07) x1== 0.069 m =7 cm Þ S = 7 cm< Sgh = 8 cm ( thoûa maõn yeâu caàu bieân daïng) E) Tính chuyeån vò ngang ñaàu coïc: Taûi ngang ñaàu coïc: = (T) Khi tính toaùn coïc chòu taûi troïng ngang, thöïc chaát coïc chæ laøm vieäc vôùi moät ñoaïn coïc coù chieàu daøi tính töø ñaùy cuûa ñaøi coïc goïi laø chieàu saâu aûnh höôûng cuûa neàn ñaát khi coïc chòu löïc ngang. Chieàu saâu aûnh höôûng ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc thöïc nghieäm: m. Chieàu saâu aûnh höôûng naèm ôû lôùp ñaát 1 vaø 2 neân heä soá tyû leä K seõ ñöôïc xaùc ñònh nhö sau: Sô ñoà xaùc ñònh heä soá neàn K khi coïc chòu taûi troïng ngang. Lôùp ñaát 1: Seùt pha naâu vaøng, IL=0.37,tra baûng,noäi suy ® K1 = 722 T/m4 m2 Lôpù ñaát 2: Seùt pha vaø seùt xaùm traéng deûo meàm, IL=0.65,tra baûng,noäi suy ® K2 = 385T/m4 m2; trong ñoù: K - heä soá tæ leä, phuï thuoäc vaøo loaïi ñaát xung quanh coïc Eb = 265´104 T/m2 - moâñun ñaøn hoài cuûa beâtoâng (M250); bc = d + 1m = 1.8m: chieàu roäng qui öôùc cuûa coïc I - moâmen quaùn tính tieát dieän ngang cuûa coïc: m4 Heä soá bieán daïng: A0, B0, C0 - caùc heä soá khoâng thöù nguyeân phuï thuoäc vaøo chieàu saâu tính ñoåi cuûa phaàn coïc trong ñaát Le: m Tra Baûng G.2: A0 = 2.441, B0 = 1.621, C0 = 1.751 Chuyeån vò ngang cuûa tieát dieän bôûi löïc QCtt = 1: m/T Goùc xoay cuûa tieát dieän bôûi moâmen MCtt = 1: 1/(Tm) Chuyeån vò ngang vaø goùc xoay cuûa tieát dieän bôûi moâmen MCtt = 1 vaø löïc QCtt = 1: 1/T Do coïc ñöôïc ngaøm cöùng vaøo ñaøi coïc vaø loaïi tröø khaû naêng xoay cuûa ñaàu coïc () Luùc naøy trong tính toaùn phaûi tính ñeán moâmen ngaøm Mng taùc duïng taïi choå gaëp nhau cuûa coïc vaø ñaøi. Tm Chuyeån vò ngang cuûa ñaàu coïc: m =0.042cm < 1 cm =>Nhö vaäy coïc thoaû maõn ñieàu kieän chuyeån vò ngang. Veõ bieåu ñoà Mz theo chieàu saâu coïc, döïa vaøo bieåu thöùc: trong ñoù: A3, B3, C3 vaø D3 : Caùc heä soá laáy theo Baûng G.3 - TCXD 205:1998 ze – chieàu saâu tính ñoåi: (m); z – chieàu saâu thöïc teá vò trí tieát dieän coïc trong ñaát tính töø ñaùy ñaøi coïc ñoái vôùi coïc ñaøi thaáp Caùc thoâng soá coøn laïi coù yù nghóa nhö ñaõ trình baøy ôû phaàn treân. Momen Mz taïi caùc tieát dieän theo chieàu daøi coïc z (m) ze (m) A3 C3 D3 Mz 0 0 0 1 0 -3.14 0.32 0.2 -0.001 1 0.2 -2.1845 0.63 0.4 -0.011 1 0.4 -1.2695 0.95 0.6 -0.036 0.998 0.6 -0.4157 1.27 0.8 -0.085 0.992 0.799 0.33782 1.59 1 -0.167 0.975 0.994 0.9582 1.9 1.2 -0.287 0.938 1.183 1.44158 2.22 1.4 -0.455 0.866 1.358 1.75166 2.54 1.6 -0.676 0.739 1.507 1.87114 2.86 1.8 -0.956 0.53 1.612 1.7714 3.17 2 -1.295 0.207 1.646 1.42332 3.49 2.2 -1.693 -0.271 1.575 0.79244 3.81 2.4 -2.141 -0.941 1.352 -0.1902 4.13 2.6 -2.621 -1.877 0.917 -1.4991 4.44 2.8 -3.1 -3.408 0.197 -2.3033 4.76 3 -3.541 -4.688 -0.891 -5.491 5.56 3.5 -3.92 -10.34 -5.854 -13.272 6.35 4 -1.614 -17.92 -15.067 -23.316 Bieåu ñoà momen Mz theo chieàu saâu coïc F) Tính toaùn theùp ñaøi coät: Kieån tra ñeàu kieän xuyeân thuûng; => Thoûa Tính coát theùp : * Ta xem ñaøi coïc nhö moät thanh ngaøm taïi meùp coät vaø löïc taùc duïng chính laø phaûn löïc ñaàu coïc. Giaù trò moment xaùc ñònh nhö sau: MI-I = r1 x 3Ptb = 0,9x3x166.7 = 450.9 T.m Vôùi: r laø khoaûng caùch töø truïc coïc thöù i ( coù phaûn löïc laø Pi) ñeán meùp coät Tính toaùn dieän tích coát theùp cho ñaøi coïc: h0 = 150-20 = 130 cm Fa = = = 0.0148 m2= 148 cm2 Choïn 39f22 a=160; Fa= 148.24cm2 * Ta xem ñaøi coïc nhö moät thanh ngaøm taïi meùp coät vaø löïc taùc duïng chính laø phaûn löïc ñaàu coïc. Giaù trò moment xaùc ñònh nhö sau: MII-II = r2 x 2Pmax = 2.0x2x171.8= 687.2 T.m Vôùi: r laø khoaûng caùch töø truïc coïc thöù i ( coù phaûn löïc laø Pi) ñeán meùp coät Tính toaùn dieän tích coát theùp cho ñaøi coïc: h0 = 150-20 = 130 cm Fa = = = 0.0225 m2= 225 cm2 Choïn 59f22 a=70; Fa=224.259 cm2