Đồ án môn học: Cơ học đất - nền móng

Chia sẻ: tuyet_mai_cp

Cơ học đất, nền và móng công trình là hai môn học không thể thiếu đối với sinh viên khoa công trình các trường đại học kỹ thuật.Hiểu biết sâu sắc về đất nền,về các quá trình cơ học xảy ra trong nền dưới tác dụng của tải trọng ngoài để từ đó thiết kế giải pháp nền móng hợp lý là yêu cầu bắt buộc đối với các kỹ sư xây dựng.các kỹ sư địa chất công trình – địa kỹ thuật....

Bạn đang xem 10 trang mẫu tài liệu này, vui lòng download file gốc để xem toàn bộ.

Nội dung Text: Đồ án môn học: Cơ học đất - nền móng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT
BỘ MÔN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH




ĐỒ ÁN MÔN HỌC

CƠ HỌC ĐẤT – NỀN MÓNG


Đề số : IV – 1




Giáo viên hướng dẫn : NHỮ VIỆT HÀ
Sinh viên : NGUYỄN THỊ TUYẾT MAI
Lớp : xây dựng CTN&Mỏ k53




CẨM PHẢ, THÁNG 10 NĂM 2010
Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai

MỞ ĐẦU


Cơ học đất, nền và móng công trình là hai môn học không thể thiếu đối với
sinh viên khoa công trình các trường đại học kỹ thuật.Hiểu biết sâu sắc về đất nền,về
các quá trình cơ học xảy ra trong nền dưới tác dụng của tải trọng ngoài để từ đó thiết
kế giải pháp nền móng hợp lý là yêu cầu bắt buộc đối với các kỹ sư xây dựng.các kỹ
sư địa chất công trình – địa kỹ thuật.
Trong chương trình đào tạo của trường Đại học Mỏ- Địa chất đối với sinh viên
ngành xây dựng công trình ngầm và mỏ, ngoài việc học trên lớp giáo trình Nền và
Móng còn có đồ án môn học,nó giúp cho mỗi sinh viên :
 Củng cố các kiến thức đã học và vận dụng nó vào các công việc cụ thể.
 Biết các bước thực hiện việc thiết kế và kiểm tra móng.
 Làm cơ sở giúp cho sinh viên hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp sau này.
Với mục đích như vậy thầy giáo đã giao cho mỗi sinh viên một đề tài với
những yêu cầu và nhiệm vụ khác nhau.
Sau một thời gian làm việc nghiêm túc với sự hướng dẫn tận tình của thầy Nhữ
Việt Hà, tôi đã hoàn thành đồ án môn học với nội dung sau :
 Mở đầu
 Đề bài
 Chương I : thiết kế móng
 Chương II : kiểm tra ổn định trượt sâu
 Chương III : xác định tải trọng giới hạn
 Chương IV : tính độ lún cuối cùng
 Kết luận.
Tuy nhiên do kiến thức còn hạn chế và thiếu kinh nghiệm thực tế nên trong đồ
án còn nhiều sai sót. Rất mong được sự nhận sét, đánh giá và góp ý của thầy.




2
Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai



Đề bài :
Cho một mố cầu có kích thước 5x7m, chịu tác dụng của tải trọng đúng tâm
nghiêng với phương thẳng đứng một góc δ = 5 và tải trọng ngang H. Mố cầu đặt
trên nền đất gồm 2 lớp :
 Lớp 1 : sét pha dẻo cứng dày 6m
 Lớp 2 : sét cứng dày vô tận.
Tải trọng P = 950 T H = 40 T
Các chỉ tiêu cơ lý của lớp 1 và lớp 2 được cho theo bảng sau :


Lớp sét pha dẻo cứng Lớp sét cứng
k.lg thể Hệ số Hệ số Góc Lực k.lg thể Hệ số Hệ số Góc Lực
tích TN rỗng nén lún ma sát dính kết tích TN rỗng nén lún ma sát dính kết
w 0 a 1-2  C w 0 a 1- 2  C

(T/m 3 ) cm 2 /kg (độ) Kg/cm 2 (T/m 3 ) cm 2 /kg (độ) Kg/cm 2

1,90 0,700 0,021 18 0,29 2,02 0,604 0,017 18 0,50


5m




 H
P 1m



6m

Sét pha dẻo cứng

Sét cứng




3
Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai




CHƯƠNG I : THIẾT KẾ MÓNG


Căn cứ vào chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất phía dưới và điều kiện làm việc của
công trình, các điều kiện về kinh tế kỹ thuật nên tôi quyết định chọn loại móng đơn
cứng hữu hạn. Ta đặt móng trong lớp sét cứng.Chiều rộng của móng được tính sơ bộ
theo phương trình bậc 3 sau :
b 3 + K 1 .b 2 - K 2 = 0
M 2 .C βγ .h
Trong đó K 1 = M1 .h + - M3. m
γw γw

P tc
K 2 = M3.
γw
Với M1 , M 2 , M 3 được xác định bằng cách tra bảng theo góc nội ma sát φ.
M 1 = 6,32
-Lớp sét cứng có φ = 18 tra bảng ta có : M 2 = 12,31
M 3 = 2,32
-Chọn chiều sâu chôn móng h = 6m
βγ m = 2,2

P tc = P.cos 5 o = 946,38 T
12,31.5 2,2.6
Ta có : K 1 = 6,32.6 + - 2,32. = 53,23
2,02 2,02
946,38
K 2 = 2,32. = 1087
2,02
Thay vào phương trình bậc 3 ta được b = 4,3 < b c ⇒ cần chọn lại b.
Do móng là móng đơn cứng hữu hạn nên :
1 ≤ tgα tk ≤ 2


4
Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai

b - bc
⇔ 1≤ ≤ 2
2.h m
⇔ b c + 2.h m ≤ b ≤ b c + 2.2.h m
Chọn h m = 2m
⇔ 9 ≤ b ≤ 13
Chọn b = 10m tgα gh = 2

b gh = b c + 2.h m .tgα gh = 5 + 2.2.2 = 13

⇒ b < b gh (thoả mãn )

Khi thiết kế móng đơn dưới cột ta cần chú ý :
a ac 7
= = = 1,4 ⇒ a = 1,4.b = 14m
b bc 5

Điều kiện chịu lực
Sơ đồ chịu lực :
H
1m

P h

G hm

maximin
b



ac a




bc




5
Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai




 Sức chịu tải của nền đất : đối với công trình cầu cống ta dùng công thức
R tc = 1,2{R ' [1 + k 1 (b - 2)] + 10.k 2 .γ (h - 3)}
Trong đó R’ ,k 1 , k 2 là các hệ số được tra theo bảng với nền là đất sét cứng có
ε 0 = 0,604 ⇒ R’ = 495
k 1 = 0,04
k 2 = 0,2
⇒ R tc = 1,2{495.10 -1 [1 + 0,04.(10 - 2)] + 10.2.(6 - 3)}
= 78,41 ( T/m 2 )
∑P tc
946,38
 Kiểm tra tc = = 14,51 < F = 10.14 = 140m 2 (thoả mãn )
R - βγ m .h 78,41 - 2,2.6

tc
∑P tc
+G M tc
 Kiểm tra σ max
= +
F w
Trong đó G - là trọng lượng của móng và đất trên móng
G = F.h.βγ m = 140.6.2,2 = 1848 (T)
M tc - là mômen tiêu chuẩn lấy đối với trọng tâm móng.
hm h
M tc = P.sin 5o. + H.(1 + h - m )
2 2
2 2
= 950.sin5 o. + 40.(1 + 6 - ) = 322,8 (T.m)
2 2
a.b 2 14.10 2
w là mômen chống uốn của móng w = = = 233,3 ( m 3 )
6 6
946,38 + 1848 322,8
⇒ σ tc =
max
+ = 21,34 (T / m 2 )
140 233,3
σ tc < 1,2.R tc = 94,1 ⇒ thoả mãn.
max



tc
∑P tc
+ G M tc
 Kiểm tra σ min = -
F w

6
Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai

946,38 + 1848 322,8
= - = 18,58 (T / m 2 ) > 0 ⇒ thoả mãn.
140 233,3
σ max + σ tc
tc

 Kiểm tra σ = tc
tb
min
= 19,96 (T / m 2 ) ⇒ thoả mãn.
2
Vậy với kích thước móng đã chọn hoàn toàn thoả mãn điều kiện chịu lực.
Tính bê tông và cốy thép:
- Chiều dày làm việc của bê tông
P
h0 >
2( a c + b c ).m.R cp

Trong đó P = n.P tc = 1,1.946,38 = 1041 T
R cp là cường độ kháng cắt của bêtông.Chọn bê tông mác 200# và

móng chịu ép khi uốn nên ta lấy R cp = 100

M là hệ số làm việc của móng, lấy m = 1.
1041
⇒ ho > = 0,22 (m )
2(14 + 10).1.100
- Tính cốt thép :
Mômen do phản lực gây ra được tính theo công thức :
1 σ + σi
Mb = ( b - b c ) 2 (2a + a c )( max )
24 2
1 σ + σ min
M a = (a - a c ) 2 ( 2b + b c )( max )
24 2
∑ +G
P M
Trong đó σ max , σ min = ±
F w
∑ = n.P
P tc
= 1,1.946,38 = 1041 (T)
M = n.M tc = 1,1.322,8 = 355,08 (T.m)
1041 + 1848 355,08
Vậy σ max = + = 22,16 (T / m 2 )
140 233,3
1041 + 1848 355,08
σ min = - = 19,11 (T / m 2 )
140 233.3
σ i là ưng suất tiêu chẩn tại mép cột phía có σ max

7
Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai

h m .tgα
σ i = σ min + (σ max - σ min )(1 - )
a
b - b c 10 - 5
tgα = = = 1,25
2.h m 2 .2
2.1,25
⇒ σ i = 19,11 + (22,16 19,11)(1 - ) = 21,62 (T / m 2 )
14
1 22,16 + 19,11
⇒ Ma = (14 - 7 ) 2 (10.2 + 5)( ) = 1053 (T.m)
24 2
1 22.16 + 21,62
Mb = (10 - 5) 2 (2.14 + 7)( ) = 798 (T.m)
24 2
Diện tích cốt thép theo chiều từng cạnh của móng:
Mb
Fb =
m.m a .R a .h o
Ma
Fa =
m.m a .R a .h o
Với Fa , Fb là tổng diện tích cốt thép theo cạnh a,b
m,m a là hệ số làm việc của bê tông và cốt thép lấy bằng 1
h o là chiều cao làm việc của bê tông. Nếu lấy chiều dày lớp bê tông bảo vệ
là e = 0.04 m ta có : h o = h m - e = 2 - 0,04 = 1,96m .

R a - cường độ chịu kéo của cốt thép lấy bằng 1800 kG/cm 2 .
798
Vậy ta có Fb = = 0,0226m 2 = 226cm 2
1.1.1800.10.1,96
1053
Fa = = 0,0298m 2 = 298cm 2
1.1.1800.10.1,96
- Số thanh cốt thép theo chiều từng cạnh của móng :
Chọn thép Φ 22 có f a = 3,801 cm 2
Fb 226
Ta có : nb = = = 60 thanh
f a 3,801
Fa 298
na = = = 79 thanh
f a 3,801

8
Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai

- Khoảng cách giữa các thanh cốt thép :
a - 2e 14.100 - 2.4
Ca = = = 18 cm
na 79
a - 2e 14.100 - 2.4
Cb = = = 17 cm
nb 60
Ta có thể chia móng làm 3 bậc :
- Bậc 1 : h 1 = 70cm
c1 = h 1 .tgα = 70.1,25 = 87,5cm
- Bậc 2 : h 2 = 70cm
c 2 = 87,5cm
- Bậc 3 : h 3 = 60cm
c 3 = 75cm




9
Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai




Vậy ta có sơ đồ bố trí cốt thép vào móng như sau :




d
h

ho 4 cm hm
4cm
Cb


Ca




ac a




bc

b




10
Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai



Bảng tra các trị số M1, M2, M3

φ M1 M2 M3 φ M1 M2 M3
1 74.97 229.16 70.79 22 5.64 9.90 1.64
2 38.51 114.55 34.51 24 5.39 8.98 1.39
4 20.32 57.20 16.30 26 5.19 8.20 1.19
6 14.25 38.06 10.25 28 5.02 7.52 1.02
8 11.24 28.46 7024 30 4.87 6.93 0.87
10 9.44 22.69 5.44 32 4.75 6.40 0.75
12 8.26 18.82 4.26 34 4.64 5.93 0.64
14 7.42 16.04 3.42 36 4.55 5.51 0.55
16 6.80 13.95 2.80 38 4.47 5.12 0.47
18 6.32 12.31 2.32 40 4.41 4.77 0.41
20 5.94 10.99 1.94 42 4.35 4.44 0.35

Bảng tra các hệ số R ' , K 1 , K 2 để tính sức chịu tải theo quy phạm CNIP-200-62
dùng cho các công trình cầu cống
Bảng giá trị ứng suất cho phép R’ của các đất
dính (kN/m 2 )
Tên đất Hệ số Dẻo Dẻo
Cứng
rỗng cứng mềm
Cát pha 0,50 294 245 196
(á cát) 0,70 245 196 147
0,50 392 294 245
Sét pha
0,70 245 196 147
(á sét)
1,00 196 147 98
0,50 589 442 343
Sét 0,60 491 343 245
0,80 294 245 147
1,10 245 147 98

Bảng tra các hệ số K 1, K2.
Tên đất K1 K2
Cuội, sỏi, cát thô, cát vừa 0,10 0,30
Cát mịn 0,08 0,25
Cát bột, cát pha 0,06 0,20
Sét và sét pha ở trạng thái cứng 0,04 0,20
Sét và sét pha ở trạng thái dẻo 0,02 0,15


11
Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai

CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH TRƯỢT SÂU


Để kiểm tra ổn định trượt sâu của móng,ta xác định hệ số ổn định trượt sâu
M ct
η= với giả thiết mặt trượt là mặt trụ tròn. Chia khối đất ra thành nhiều mảnh
M gt
theo chiều thẳng đứng.
Mômen chống trượt được xác định bằng công thức :
M ct = R ∑ g i .cos α i .tg
( i + c i .Δl i )
g i - khối lượng mảnh thứ i,bao gồm khối lượng bản thân của mảnh đất và
tải trọng do móng truyền xuống trong phạm vi mảnh đó.
ci - lực dính của mảnh thứ i.

i
- góc maats trong của mảnh đất thứ i.
Δl i - chiều dài đoạn cung thứ i.

M gt = R.∑ i sin α i
g

Do công trình còn chịu tác dụng của lực ngang H và thành phần lực ngang Pn
gây ra bởi lực nghiêng nên M gt còn phải cộng thêm mômen do 2 thành phần này gây

nên. Khi đó M gt = R.∑ i .sin α i + Pn .d + H.a
g

a- khoảng cách từ H đến tâm O 1
d- khoảng cách từ Pn đến tâm O 1
gần mép C cách khoảng 0,4m ta vẽ trục Y-Y’ trên đó ta xác định một số tâm
trượt O1 , O 2 , O 3 và tìm trị số η tương ứng.




12
Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai

Y

H
O
D




C B




Y' a




Tâm trượt O 1 :
Tâm O 1 có R 1 = 11,6m cách mặt đất 0,5m. chia trụ đất thành các mảnh mỗi
mảnh rộng 1 m, ta được 21 mảnh.


Mảnh gi sin α i cos α i Δl i tg α i ci g i . cos α i .tg i
g i .sin α i c i .Δl i
1
5.27 0.81 0.59 2.3 0.325 0.5 1.01 4.27 11.5
2
12.83 0.72 0.69 2.28 0.325 0.5 2.88 9.24 11.4
3
16.16 0.66 0.75 1.76 0.325 0.5 3.94 10.67 8.8
4
19.38 0.53 0.85 1.53 0.325 0.5 5.35 10.27 7.6
5
21.44 0.41 0.91 1.39 0.325 0.5 6.34 8.79 6.9
6
23 0.3 0.95 1.3 0.325 0.5 7.1 6.9 6.5
7
24.13 0.27 0.96 1.24 0.325 0.5 7.53 6.51 6.2
8
24.96 0.11 0.99 1.2 0.325 0.5 8.03 2.75 6


13
Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai

9
25.54 0.06 1 1.17 0.325 0.5 8.3 1.53 5.8
10
25.77 0.04 1 1.16 0.325 0.5 8.37 1.03 5.8
11
35.27 0.01 1 1.1 0.325 0.5 11.23 0.31 5.8
12
35.04 0.04 1 1.16 0.325 0.5 11.39 1.41 5.8
13
34.46 0.06 1 1.17 0.325 0.5 11.2 2.07 5.8
14
33.63 0.11 0.99 1.2 0.325 0.5 10.81 3.7 6
15
32.5 0.27 0.96 1.24 0.325 0.5 10.14 8.78 6.2
16
30.94 0.3 0.95 1.3 0.325 0.5 9.55 9.29 6.5
17
28.88 0.41 0.91 1.39 0.325 0.5 8.54 11.84 6.9
18
26.16 0.53 0.85 1.53 0.325 0.5 7.22 13.87 7.6
19
25.54 0.66 0.75 1.76 0.325 0.5 6.22 16.58 8.8
20
23.17 0.72 0.69 2.28 0.325 0.5 5.2 16.68 11.4
21
22.34 0.81 0.59 2.3 0.325 0.5 4.29 18.09 11.5
Tổng
154.64 164.58 158.8



Vậy ta có :
M ct = R ∑ g i .cos α i .tg
( i
+ c i .Δli )
= 11,6.( 154,64 + 158,8 ) = 3635 ( T.m )
M gt = R.∑ i .sin α i + Pn .d + H.a
g

= 11,6.164,58 + 83.4,5 - 40.0,5 = 2263 (T/m )
Hệ số ổn định trượt :
M ct
η= = 1,6
M gt




14
Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai

Tâm trượt O 2 :
Tâm trượt O 2 có R = 12,2 m cách mặt đất 1,5 m. chia tương tự như trên ta
được 22 mảnh.
Mảnh gi sin α i cos α i Δl i tg α i ci g i . cos α i .tg i g i .sin α i c i .Δl i
1
5 0.75 0.66 2.28 0.325 0.5 1.07 3.75 11.4
2
12.33 0.62 0.78 2.16 0.325 0.5 3.13 7.64 10.8
3
15.94 0.6 0.8 1.52 0.325 0.5 4.14 9.56 7.6
4
18.12 0.57 0.82 1.3 0.325 0.5 4.83 10.33 6.5
5
20.36 0.42 0.91 1.3 0.325 0.5 6.02 8.55 6.5
6
22.54 0.32 0.95 1.25 0.325 0.5 6.96 7.21 6.2
7
23.91 0.26 0.97 1.21 0.325 0.5 7.54 6.21 6
8
23.98 0.22 0.97 1.1 0.325 0.5 7.56 5.27 5.5
9
24.77 0.11 0.99 1.09 0.325 0.5 7.97 2.72 5.4
10
24.99 0.09 0.99 1.05 0.325 0.5 8.04 2.25 5.2
11
34.16 0.02 1 1 0.325 0.5 11.1 0.68 5
12
34.1 0.02 1 1 0.325 0.5 11.08 0.68 5
13
33.22 0.09 0.99 1.05 0.325 0.5 10.69 2.99 5.2
14
32.75 0.11 0.99 1.09 0.325 0.5 10.54 3.6 5.4
15
31.4 0.22 0.97 1.1 0.325 0.5 9.89 6.91 5.5
16
28.84 0.26 0.97 1.21 0.325 0.5 9.09 7.4 6
17
27.63 0.32 0.95 1.25 0.325 0.5 8.53 8.84 6.2
18
24.12 0.42 0.91 1.3 0.325 0.5 7.13 10.13 6.5
19
24.1 0.57 0.82 1.3 0.325 0.5 6.42 13.73 6.5
20
23 0.6 0.8 1.52 0.325 0.5 5.98 13.8 7.6
21
22.45 0.62 0.78 2.16 0.325 0.5 5.69 13.91 10.8
22
21.59 0.75 0.66 2.28 0.325 0.5 4.63 16.19 11.4
Tổng
158.03 162.35 152.2



15
Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai

Vậy : M ct = R ∑ g i . cos α i .tg
( i + c i .Δl i )
= 12,2. (158,03 + 152,2 ) = 3785 ( T.m )
M gt = R.∑ i .sin α i + Pn .d + H.a
g

= 12,2.162,35 + 83.5,5 + 40.0,5 = 2457 ( T.m )
Hệ số ổn định trượt :
M ct
η= = 1,5
M gt

Tâm trượt O 3 :
Tâm trượt O 3 có R = 12,5 m cách mặt đất 2 m. chia tương tự như trên ta được
22 mảnh.
Mảnh gi sin α i cos α i Δl i tg α i ci g i . cos α i .tg i
g i .sin α i c i .Δl i
1
4.5 0.65 0.76 3.05 0.325 0.5 1.11 2.92 15.25
2
11 0.59 0.81 2.47 0.325 0.5 2.89 6.49 12.35
3
14.47 0.51 0.86 1.76 0.325 0.5 4.04 7.38 8.8
4
17.09 0.47 0.88 1.27 0.325 0.5 4.89 8.03 6.35
5
20.01 0.39 0.92 1.25 0.325 0.5 5.98 7.8 6.25
6
21.77 0.28 0.96 1.12 0.325 0.5 6.79 6.09 5.6
7
22.65 0.24 0.97 1.11 0.325 0.5 7.14 5.43 5.55
8
23.08 0.11 0.99 1.09 0.325 0.5 7.42 2.54 5.45
9
24.11 0.07 1 1.07 0.325 0.5 7.83 1.69 5.35
10
23.97 0.03 1 1.01 0.325 0.5 7.79 0.72 5.05
11
32.16 0.01 1 1 0.325 0.5 10.02 0.32 5
12
33.47 0.01 1 1 0.325 0.5 10.88 0.33 5
13
33.15 0.03 1 1.01 0.325 0.5 10.77 0.99 5.05
14
32.04 0.07 1 1.07 0.325 0.5 10.41 2.24 5.35
15
30.87 0.11 0.99 1.09 0.325 0.5 9.93 3.39 5.45
16
28.69 0.24 0.97 1.11 0.325 0.5 9.04 6.88 5.55


16
Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai

17
26.56 0.28 0.96 1.12 0.325 0.5 8.29 7.43 5.6
18
23.11 0.39 0.92 1.25 0.325 0.5 6.91 9.01 6.25
19
23.03 0.47 0.88 1.27 0.325 0.5 6.59 10.82 6.35
20
22.72 0.51 0.86 1.76 0.325 0.5 6.35 11.58 8.8
21
21.45 0.59 0.81 1.47 0.325 0.5 5.65 12.65 7.35
22
20.47 0.65 0.76 3.05 0.325 0.5 5.06 13.3 15.25
155.78 128.03 157


Vậy : M ct = R ∑ g i . cos α i .tg
( i + c i .Δl i )
= 12,5 . ( 155,78 + 157 ) = 3910 ( T.m )
M gt = R.∑ i .sin α i + Pn .d + H.a
g

= 12,5. 128,03 + 83.6 + 40.0,5 = 2118 ( T.m )
Hệ số ổn định trượt :
M ct
η= = 1,8
M gt

Như vậy tâm trượt O 2 có hệ số ổn định nhỏ nhất. qua O 2 kẻ đường thẳng X-X’
song song với mặt bán không gian và xác định các hệ số ổn định trượt sâu tương ứng
với các tâm trượt O1' O '2 O '3 như sau :




17
Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai

'
Tâm trượt O1 :
Có R = 9m chia ra ta được 17 mảnh với chiều rộng mỗi mảnh là 1m. ta có :


Mảnh gi sin α i cos α i Δl i tg α i ci g i . cos α i .tg i g i .sin α i c i .Δl i
1
4.3 0.59 0.81 2.28 0.325 0.5 1.13 2.53 11.4
2
10.45 0.52 0.85 2.16 0.325 0.5 2.88 5.43 10.8
3
13.21 0.43 0.9 1.52 0.325 0.5 3.86 5.68 7.6
4
16.48 0.37 0.94 1.3 0.325 0.5 5.03 6.09 6.5
5
19.57 0.34 0.96 1.3 0.325 0.5 6.1 6.65 6.5
6
20.63 0.27 0.97 1.25 0.325 0.5 6.5 5.57 6.25
7
21.23 0.15 0.99 1.21 0.325 0.5 6.83 3.1 6.05
8
22.68 0.04 1 1.1 0.325 0.5 7.3 0.9 5.5
9
30.47 0.01 1 1.09 0.325 0.5 9.9 0.31 5.45
10
32.15 0.04 1 1.1 0.325 0.5 10.44 1.28 5.5
11
31.11 0.15 0.99 1.21 0.325 0.5 10 4.66 6.05
12
30.78 0.27 0.97 1.25 0.325 0.5 9.71 8.31 6.25
13
29.54 0.34 0.96 1.3 0.325 0.5 9.21 10.04 6.5
14
28.76 0.37 0.94 1.3 0.325 0.5 8.79 10.64 6.5
15
26.68 0.43 0.9 1.52 0.325 0.5 7.81 11.47 7.6
16
24.34 0.52 0.85 2.16 0.325 0.5 6.72 12.65 10.8
17
23.13 0.59 0.81 2.28 0.325 0.5 6.08 13.64 11.4
118.29 108.95 126.65

Vậy ta có :
M ct = R ∑ g i .cos α i .tg
( i + c i .Δl i )
= 9. ( 118,29 + 126,65 ) = 2204 ( T.m )
M gt = R.∑ i .sin α i + Pn .d + H.a
g

= 9.108,95 + 83.5,5 + 40.0,5 = 1457 ( T.m )

18
Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai

Hệ số ổn định trượt
M ct
η= = 1,5
M gt

Tâm trượt O '2 :
Có R = 10m ,chia tương tự ta có :


Mảnh gi sin α i cos α i Δl i tg α i ci g i . cos α i .tg i g i .sin α i c i .Δl i
1
5.21 0.63 0.78 2.14 0.325 0.5 1.32 3.28 10.7
2
11.02 0.57 0.82 2 0.325 0.5 2.93 6.28 10
3
13.45 0.5 0.87 1.5 0.325 0.5 3.8 6.72 7.5
4
16.77 0.46 0.89 1.43 0.325 0.5 4.85 7.71 7.15
5
20.12 0.39 0.92 1.35 0.325 0.5 6.01 7.84 6.75
6
20.97 0.31 0.95 1.27 0.325 0.5 6.47 6.5 6.35
7
21.47 0.25 0.97 1.2 0.325 0.5 6.76 5.36 6
8
23 0.15 0.98 1.12 0.325 0.5 7.32 3.45 5.6
9
31.26 0.1 0.99 1.1 0.325 0.5 10.05 3.12 5.5
10
30.64 0.1 0.99 1.1 0.325 0.5 9.85 3.06 5.5
11
2.45 0.15 0.98 1.12 0.325 0.5 7.8 3.67 5.6
12
28.13 0.25 0.97 1.2 0.325 0.5 8.86 7.03 6
13
28 0.31 0.95 1.27 0.325 0.5 8.64 8.68 6.35
14
27.06 0.39 0.92 1.35 0.325 0.5 8.09 10.55 6.75
15
27.43 0.46 0.89 1.43 0.325 0.5 7.93 12.61 7.15
16
23.23 0.5 0.87 1.5 0.325 0.5 6.56 11.61 7.5
17
22.17 0.57 0.82 2 0.325 0.5 5.9 12.63 10
18
21.49 0.63 0.78 2.14 0.325 0.5 5.44 13.53 10.7
Tổng
118.58 133.63 131.1




19
Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai

Ta có : M ct = R ∑ g i . cos α i .tg
( i + c i .Δl i )
= 10 . ( 118,58 + 131,1 ) = 2497 ( T.m )
M gt = R.∑ i .sin α i + Pn .d + H.a
g

= 10.133,63 + 83.5,5 + 40.0,5 = 1812 ( T.m )
M ct
Hệ số ổn định trượt : η = = 1,4
M gt

Tâm trượt O '3 :
Có R = 12m, chia tương tự ta có :


Mảnh gi sin α i cos α i Δl i tg α i ci g i . cos α i .tg i g i .sin α i c i .Δl i
1
6 0.7 0.71 2.1 0.325 0.5 1.38 4.2 10.5
2
11.43 0.61 0.78 2 0.325 0.5 2.89 6.97 10
3
13.56 0.53 0.84 1.57 0.325 0.5 3.7 7.18 7.85
4
17.1 0.45 0.89 1.4 0.325 0.5 4.94 7.69 7
5
21.24 0.37 0.93 1.33 0.325 0.5 6.41 7.85 6.65
6
22.01 0.28 0.95 1.25 0.325 0.5 6.79 6.16 6.25
7
22.47 0.2 0.97 1.2 0.325 0.5 7.08 4.49 6
8
23.57 0.11 0.99 1.16 0.325 0.5 7.58 2.59 5.8
9
32.48 0.03 0.99 1.1 0.325 0.5 10.45 9.74 5.5
10
31.22 0.01 1 1.05 0.325 0.5 10.14 3.12 5.25
11
29.45 0.01 1 1.05 0.325 0.5 9.57 2.94 5.25
12
29.03 0.03 0.99 1.1 0.325 0.5 9.34 8.71 5.5
13
28.67 0.11 0.99 1.16 0.325 0.5 9.22 3.15 5.8
14
27.71 0.2 0.97 1.2 0.325 0.5 8.73 5.54 6
15
27.01 0.28 0.95 1.25 0.325 0.5 8.33 7.56 6.25
16
24.56 0.37 0.93 1.33 0.325 0.5 7.42 9.08 6.65
17
23.25 0.45 0.89 1.4 0.325 0.5 6.72 10.46 7


20
Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai

18
22.18 0.53 0.84 1.57 0.325 0.5 6.05 11.75 7.85
19
21.87 0.61 0.78 2 0.325 0.5 5.54 13.34 10
20
20.59 0.7 0.71 2.1 0.325 0.5 4.75 14.41 10.5
Tổng
137.03 146.93 141.6


Vậy M ct = R ∑ g i .cos α i .tg
( i
+ c i .Δli )
=12 . ( 137,03 + 141,6 ) = 3343 ( T.m )
M gt = R.∑ i .sin α i + Pn .d + H.a
g

= 12.146,93 + 83.5,5 + 40.0,5 = 2240 ( T.m )
M ct
Hệ số ổn định trượt : η = = 1,5
M gt

Như vậy tâm trượt có hệ số ổn định nhỏ nhất là η 2 ’ = 1,4 > 1, do đó đảm bảo
ổn định cho công trình.




21
Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai

CHƯƠNG III : TÍNH TẢI TRỌNG GIỚI HẠN
Để tiện tính toán ta quy tai trọng nghiêng P và tải trọng ngang H thành 1 tải
trọng nghiêng mới có trị số P’ và nghiêng 1 góc là δ ' . Trong đó :
P’ = 954 T δ' = 7
Theo xocolovxki ta có :
Pgh = N q .γ.h + N γ .γ.y + N c .C

Trong đó N q , N γ , N c là các hệ số tra bảng phụ thuộc φ , δ

Với φ = 18 và δ = 7 tra bảng và nội suy ta được N q = 4,39

N c = 10,18
N γ = 1,53

- Cường độ tải trọng giới hạn tại mép móng B ( y = 0 )
Pgh ( 0) = N q .γ.h + N c .C = 4,39.2,02.6 + 10,18.0,5.10 = 104 (T / m 2 )

- Cường độ tải trọng giới hạn tại mép móng C ( y = 10 )
Pgh ( 8) = N q .γ.h + N γ .γ.y + N c .C = 4,39.2,02.6 + 1,53.2,02.10 + 10,18.0,5.10
= 135 (T / m 2 )
- Tổng tải trọng thảng đứng cho phép tác dụng lên móng là :
b
Pgh = ( Pgh ( 0) + Pgh ( 8) ). = 1195 T
2
- Tải trọng ngang giới hạn :
Tgh = Pgh .tgδ = 147 T .

Khi đó P tt = 1,1.946,38 =1041 < Pgh

T tt = 1,1.83 = 91,3 < Tgh

Vậy kích thước móng thoả mãn điều kiện về cường độ.




22
Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai

Bảng tra trị số N q , N γ , N c để tính tải trọng giới hạn theo Xocolovxki cho

móng băng nông chịu tải trọng nghiêng :


 5o 10 o 15o 20o 25o 30 o 35o 40o 45o

Nq 1.57 3.49 3.49 6.40 10.07 18.40 33.30 64.20 134.55
0o Nc 6.49 8.34 11.00 14.90 20.70 30.20 46.20 75.30 133.50
N  0.17 0.56 1.40 3.16 6.92 15.32 35.19 86.46 236.30
Nq 1.24 2.16 3.44 5.56 9.17 15.60 27.90 52.70 96.40
5o Nc 2.72 6.56 9.12 12.50 17.50 25.40 38.40 61.60 95.40
N  0.09 0.38 0.99 2.31 5.02 11.10 24.38 61.38 163.30
Nq 1.50 2.84 4.65 7.65 12.90 22.80 42.40 85.10
10o Nc 2.84 6.83 10.00 14.30 20.50 31.10 49.30 84.10
N  0.17 0.62 1.51 3.42 7.64 17.40 41.78 109.50
Nq 1.79 3.64 6.13 10.40 18.10 33.30 65.40
15o Nc 2.94 7.27 11.00 16.20 24.50 38.50 64.40
N  0.25 0.89 2.15 4.93 11.34 27.61 70.58
Nq 2.00 4.58 7.97 13.90 25.40 49.20
20o Nc 3.00 7.68 12.10 18.50 29.10 48.20
N  0.32 1.19 2.92 6.91 16.41 43,00
Nq 2.41 5.67 10.20 18.70 36.75
25o Nc 3.03 8.09 13.20 21.10 35.75
N  0.38 1.50 3.84 9.58 24.86
Nq 2.75 6.94 13.10 25.40
30o Nc 3.02 8.49 14.40 24,40
N  0.43 1.84 4.96 13,31
Nq 3.08 8.43 16.72
35o Nc 2.97 8.86 15,72
N  0.47 2.21 6,41
Nq 3.42 10.15
40o Nc 2.88 9,15
N  0.49 2,60
Nq 3.78
45o Nc 2,78
N  0,50




23
Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai

CHƯƠNG IV : TÍNH ĐỘ LÚN CUỐI CÙNG


I. tính ứng suất tại tâm và hai mép móng:
1. Ứng suất tại tâm móng :
a.Do tải trọng thẳng đứng gây ra :
P 946,38
Pgl = γ tb .h + - γ w .h = 2.6 + - 2,02.6 = 6,64 (T / m 2 )
F 140
Theo phương pháp phân tầng lấy tổng ta chia nền đất dưới móng thành các lớp
nhỏ có chiều dày h i = (0,2 ÷ 0,4) b và chỉ tính đến lớp có σ z σ bt ≤ 0,2 . Ta có
h i = 0,2.b = 2m
Điểm h i (m) σ bt = γ w .h zb lb ko σ z = k o .Pgl

1 0 2,02.(6+0) = 12,12 0 1,4 1 6,64
2 2 2,02.(6+2) = 16,16 0,4 1,4 0,848 5,63
3 4 2,02.(6+4) = 20,2 0,8 1,4 0,532 3,53


b.Do tải trọng ngang P n gây ra :
3.Q 2
Ta có : σ z = 5 .y.z với R = x 2 + y 2 + z 2
2.π.R
Vì P n đặt vào tâm móng nên x = 0 , y = 0 ,do đó σ z = 0
c.Do tải trọng ngang H gây ra :
áp dụng công thức trên với các điểm đã chia ta có
Điểm x(m) y(m) z(m) R(m) σz
1 0 2,5 6 6,5 0,148
2 0 2,5 8 8,4 0,073
3 0 2,5 10 10,3 0,041




24
Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai

Tổng ứng suất tại tâm móng do tải trọng thẳng đứng và tải trọng ngang gây ra
tại các điểm chia là :
Điểm 1 : σ z1 = 6,788 (T / m 2 )

Điểm 2 : σ z 2 = 5,703 (T / m 2 )

Điểm 3 : σ z 3 = 3,571 (T / m 2 )




H




12.12
6.788
16.16
5.703
20.2
3.571




25
Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai

2. Ứng suất tại mép C:
a.Do tải trọng thẳng đứng gây ra:


Điểm zb lb kc σ z = k c .Pgl

1 0 1,4 0,25 1,66
2 0,4 1,4 0,2429 1,61
3 0,8 1,4 0,2120 1,41




b.Do tải trọng ngang P n gây ra :
Điểm x(m) y(m) z(m) R(m) σz
1 7 5 2 8,83 0,015
2 7 5 4 9,49 0,041
3 7 5 6 10,49 0,056


c.Do tải trọng ngang H gây ra :
Điểm x(m) y(m) z(m) R(m) σz
1 7 7,5 7 12,42 0,024
2 7 7,5 9 13,65 0,024
3 7 7,5 11 15,04 0,023




Vậy ứng suất tại mép C do tải trọng ngang và tải trọng thẳng đứng gây ra là :
Điểm 1 : σ z1 = 1,699 (T / m 2 )

Điểm 2 : σ z 2 = 1,675 (T / m 2 )

Điểm 3 : σ z 3 = 1,489 (T / m 2 )




26
Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai

3. Ứng suất tại mép B :
a.Do tải trọng thẳng đứng gây ra :
Do tính đối xứng nên ứng suất tại 2 mép móng gây ra bởi tải trọng thẳng đứng
là bằng nhau, do đó kết quả tính ứng suất tại mép B do tải trọng thẳng đứng gây ra
lấy như của mép C ở trên.
b.Do tải trọng ngang gây ra :
cũng tương tự như mép C nhưng mang ngược dấu .
c.Do tải trọng ngang H gây ra :


Điểm x(m) y(m) z(m) R(m) σz
1 7 -2,5 7 10,21 -0,021
2 7 -2,5 9 11,67 -0,018
3 7 -2,5 11 13,27 -0,014




27
Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai



Vậy tổng ứng suất tại mép B do tải trọng thẳng đứng và tải trọng ngang gây ra
là :
Điểm 1 : σ z1 = 1,624 (T / m 2 )

Điểm 2 : σ z 2 = 1,551 (T / m 2 )

Điểm 3 : σ z 3 = 1,34 (T / m 2 )
Sơ đồ ứng suất tại 2 mép móng :




H


P


C B

1.699 1.624
1.675
1.551
1.489
1.34




28
Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai

II. Tính độ lún cuối cùng.
1. tại tâm móng
ta có S = ∑Si trong đó S i là độ lún của các lớp tương đương.
Si = A 0i .h i .σ i
A 0 i - hệ số nén lún rút đổi của từng lớp.
a 1-2 0,017
A 0i = = = 0,00106
1 + ε 0 10.(1 + 0,604)
σ i - ứng suất của từng lớp
h i - chiều dày của lớp thứ i
6,788 + 5,703
S1 = 0,00106.2. = 0,0132 m
2
5,703 + 3,571
S 2 = 0,00106.2. = 0,0098 m
2
S A = S1 + S 2 = 0,023 m = 2,3 cm
2. tại mép B
Tương tự như trên ta có S B = 0,00642 m = 0,642 cm
3. tại mép C
Tính tương tự như trên ta có SC = 0,00693 m = 0,693 cm.




29
Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai

KẾT LUẬN




Mặc dù đồ án này đúng thời hạn và yêu cầu , nhưng do trình độ và kinh
nghiệm còn hạn chế nên không tránh khỏi sai sót. Mong thầy góp ý kiến đẻ nhửng đồ
án sau em có thể làm tốt hơn.


Tài liệu tham khảo


1- giáo trình cơ học đất ( nhà xuất bản xây dựng )
2- giáo trình nền và móng công trình ( nhà xuất bản xây dựng ).

MỤC LỤC
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT....................................................................... 1
BỘ MÔN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH ....................................................................... 1
CƠ HỌC ĐẤT – NỀN MÓNG ................................................................................ 1
CẨM PHẢ, THÁNG 10 NĂM 2010 .......................................................................... 1
MỞ ĐẦU................................................................................................................... 2
Đề bài :...................................................................................................................... 3
Sét pha dẻo cứng........................................................................................................ 3
Sét cứng ..................................................................................................................... 3
CHƯƠNG I : THIẾT KẾ MÓNG........................................................................... 4
Điều kiện chịu lực..................................................................................................... 5
H ....................................................... 5
Tính bê tông và cốy thép:......................................................................................... 7
Tâm trượt O 1 : ........................................................................................................ 13
Tâm trượt O 2 :........................................................................................................ 15
Tâm trượt O 3 :....................................................................................................... 16
'
Tâm trượt O1 : ....................................................................................................... 18
Tâm trượt O '2 :....................................................................................................... 19
CHƯƠNG III : TÍNH TẢI TRỌNG GIỚI HẠN ................................................. 22
CHƯƠNG IV : TÍNH ĐỘ LÚN CUỐI CÙNG ..................................................... 24
KẾT LUẬN............................................................................................................. 30
Tài liệu tham khảo ................................................................................................. 30



30

Top Download

Xem thêm »

Tài Liệu Luận Văn - Báo Cáo Mới Xem thêm » Tài Liệu mới cập nhật Xem thêm »

Ôn thi cao học 2014 |  Nghiên cứu khoa học |  Lập kế hoạch kinh doanh |  Bảng cân đối kế toán |  Đề thi chứng chỉ Tin học |  Tư tưởng Hồ Chí Minh |  Đề thi chứng chỉ Tiếng anh
Theo dõi chúng tôi
Đồng bộ tài khoản