Chương 5 Thiết kế nền móng
5.1. Chuẩn bị số liệu tính toán
5.1.1.Thông số đất nền . a.Công tác khảo sát địa chất.
Công tác khảo sát địa chất cho công trình Cao ốc Tân Thịnh Lợi được tiến hành tại hiện trường công trường đường Bà Hom, Quận 6, TP. HCM. Do một số điều kiện khách quan nên đơn vị thiết kế không thể khảo sát đầy đủ các loại hố khoan đã nêu trên, chỉ khoan 3 hố khoan kỹ thuật ký hiệu: HK1, HK2, HK3. Vị trí các hố khoan được xác định trên mặt bằng.
-Công tác khoan khảo sát được tiến hành với 03 hố khoan được ký hiệu là : HK1 sâu 75.40m
HK2 sâu 74.35m HK3 sâu 74.70m -Tổng cộng 224.5m khoan.
-Công tác thí nghiệm được tiến hành với 115 mẫu đất nguyên dạng. Các mẫu đất nguyên dạng được lấy bằng ống thành mỏng và được ghi số thứ tự theo độ sâu của từng hố khoan, được bọc sáp và được bảo quản cẩn thận để giữ được độ ẩm và tính nguyên dạng của đất.
b.Công tác tính toán xử lý số liệu.
Đất nền được tính toán và xử lý kết quả cho ở trục địa chất tính toán (Hình 5.1).
5.1.2.Lựa chọn giải pháp nền móng.
Các lớp đất ở phần trên như lớp 2 (cát hạt trung lẫn sét vàng bởi rời), lớp 3 (đất sét lẫn cát vàng dẻo trung bình ), đều là lớp đất yếu, khả năng chịu nén, lún yếu và không ổn định về tính chất cơ lý và bề dày. Chỉ có 3 lớp 4 (cát to đến nhuyễn lẫn vàng nâu,chặt vừa) ,lớp 5 (cát trung đến nhuyễn lẫn bột vàng chặt vừa) và lớp 6 (đất sét lẫn bột màu nâu ,độ dẻo cao ,rắn) là các lớp đất tốt, nhất là lớp 6.
Với quy mô và tải trọng công trình như vậy, giải pháp móng sâu là hợp lý nhất. Giải pháp móng sâu cụ thể là móng cọc (cọc BTCT đúc sẳn hoặc cọc khoan nhồi).Việc lựa chọn phương án cọc BTCT đúc sẳn hay cọc khoan nhồi sẽ được quyết định sau khi tính toán và so sánh giữa hai phương án.
Mũi cọc sẽ được ngàm vào lớp 5 hoặc 6. Chiều dài tự do của cọc lớn vì vậy việc tăng chiều sâu hạ cọc làm giảm tổng khối lượng của cọc, của đài và vì thế làm giảm giá thành chung của móng, sẽ có lợi hơn là dùng nhiều cọc ngắn. Chiều sâu hạ cọc hợp lý nhất có thể xác định từ điều kiện cân bằng sức chịu tải của cọc tính theo cường độ đất nền.
±0,000 -2800
-51400 -4800
-9900
-74000
1.Lớp đất đắp 2.Cát hạt trung lẫn đất sét vàng, bời rời.
= 2,017(T/m³)
= 0,500 C = 1,70 (T/m²)
= 23,68° IL< 0
3.Đất sét lẫn cát vàng, dẻo trung bình, cứng.
= 2,050(T/m³)
= 0,511 C = 2,40 (T/m²)
= 18,52° IL= 0,11
4.Cát to đến nhuyễn, lẫn đất sét vàng nâu, chặt vừa
= 2,050(T/m³)
= 0,510 C = 0,04 (T/m²)
= 32,55° IL= 0,09
5.Cát trung đến nhuyễn, lẫn bột vàng, chặt vừa
= 2,061(T/m³)
= 0,513 C = 0,80 (T/m²)
= 29,19° IL< 0
6.Đất sét lẫn bột màu nâu, độ dẻo cao, rắn
= 2,050(T/m³)
= 0,508 C = 3,69 (T/m²)
= 20,60° IL= 0,03
Hình 5.1-Mặt cắt địa chất để tính móng .
5.1.3.Tải trọng công trình tác dụng lên móng.
Gồm: Tải trọng tính toán và tải trọng tiêu chuẩn.
- Xác định tải trọng tính toán : Thông thường khi giải khung bằng Etaps, ta thường nhập tải trọng tác dụng lên khung là tải trọng tính toán. Do vậy, nội lực xác định được là giá trị tính toán gồm : Lực dọc Ntt, mômen Mtt, và lực ngang Htt. Để tính toán, thiết kế móng ta chọn các giá trị nội lực này (cũng là ngoại lực để tính toán móng).
-Xác định tải trọng tiêu chuẩn : Để đơn giản trong tính toán ta lấy giá trị tính toán chia cho hệ số vượt tải trung bình ntb 1.15
- Khi tính toán theo chỉ tiêu cường độ như kiểm tra sức chịu tải của cọc, kiểm tra xuyên thủng, lực cắt theo đài móng, tính toán cốt thép cho đài cọc, cọc thì dùng tải trọng tính toán.
- Khi tính toán theo biến dạng như kiểm tra lún trong móng cọc, kiểm tra ổn định nền dưới móng khối quy ước… thì dùng tải trọng tiêu chuẩn.
1.15 1.15 1.15
tt tc
tt tc
tt tc
N N
M M
H H
- Quy ước về lực tác dụng lên móng.
+ N : Lực dọc theo phương trục Oz.
+ Hx : Lực ngang theo phương trục Ox.
+ Hy : Lực ngang theo phương trục Oy.
+ Mx : Mômen quay quanh trục Ox.
+ My : Mômen quay quanh trục Oy.
Ngoại lực tính toán móng.
-Từ bảng tổ hợp nội lực cho cột (khung trục 2) ở vị trí chân cột ta chọn ra 3 cặp nội lực có giá trị Nmax ; Mmax ; Qmax (lực cắt chân cột Qmax là lực xô ngang lên móng Hmax) kết quả ở bảng 5.1.
Bảng5.1- Tổ hợp nội lực chân cột tầng hầm khung trục 2.
Chân
cột Móng
Cặp nội lực
Đặc điểm Mxtt
(T.m)
Mytt
(T.m)
Ntt (T)
Hxtt
(T)
Hytt
(T) C11 2A 1 Nmax, Mmax,
Hmax
-8.855 -8.974 -499.39 -3.01 -4.85
C17 2B 1 Nmax ,Mmax,
Hmax
-14.987 -19.416 -1024.86 -8.63 -3.67
1 Nmax 2.958 4.289 -1015.8 4.21 6.9
C16 2C 2 Mmax 19.939 -2.294 -844.71 2.88 13.76
3 Hmax 19.939 17.007 -746.81 6.83 13.76 C15 2D 1 Nmax, Mmax -11.465 -16.322 -839.96 -2.47 -2.68 2 Hmax 12.628 15.913 -680.9 4.54 3.94
C7 2E