Bài giảng Nền móng Chương 3: Nguyễn Thanh Sơn (chuẩn nhất)

BAI TAÄP AP DUÏNG 1 BAØI TAÄP AÙP DUNG 1

Kiem tra chieu day lôp ñeäm cat theo ñieu kieän: Ki lôù ñ ä à d ø à ki ùt th ñi t å ä

hi z + σ

tc bt ≤ Rñy y

R =

dy dy

P gh sF

p , ä g g trong ño: trong ñoù:

bt: öùng suaát thaúng ñöùng do troïng löôïng baûn thaân cuûa ñaát treân b

; Xaùc ñònh kích thöôùc lôùp ñeäm caùt döôùi moùng baêng bieát b = 1,6m ; ò hm = 1,2m. To hôïp tai troïng tieu chuan taïi möc maët ñat: Toå hôp taûi trong tieâu chuaån tai möùc maët ñaát:

tc = 1 T/m

= =

× ×

≅ ≅

+ + 1 8 1 2 1 9 1 8 1,8 1, 2 1,9 1,8

5, 6 5 6

σ σ

1 . hm + γ h + γ

2 . hñ hñ 2

1

/T m T m /  

   

tc = 2 Tm/m vaø Q0 N0 Lôùp ñaát döôùi moùng laø lôùp seùt deûo nhaõo coù tính chaát nhö sau: L ù ñ á d ùi h õ ù d û

tc = 10 T/m ; M0 l

ø l ù h ù ù

γ í h h á ϕ = 50

;

1 = 1,8 T/m3 ; c = 1,2 T/m2

ñaùy moùng vaø cuûa ñeäm caùt taùc duïng treân maët lôùp ñaát yeáu: σ bt = γ b = γ σ → σ σ

z: öng suat do cong trình gay nen, truyen tren maët lôp ñat yeu, z: öùng suaát do coâng trình gaây neân truyeàn treân maët lôùp ñaát yeáu

ñ =

σ σ

döôùi ñaùy ñeäm caùt. Vaät lieäu ñeäm caùt: Caùt vaøng haït trung ñaàm ñeán chaët vöøa coù γ 1,9 T/m3 ,

z = Kz x σ

K x σ tb tb gl

Lôøi giaûi:

σ tb: öùng suaát gaây luùn tai ñaùy moùng: σ gl : öng suat gay lun taïi ñay mong:

Giaû söû choïn chieàu daøy lôùp ñeäm caùt: hñ = 1.8m

1.6m

min = ????

Ntc

Ptx

Kz: heä soá (tra baûng) xeùt ñeán söï thay ñoåi öùng suaát theo chieàu saâu, phuï thuoäc vaøo tyû soá:

Mtc Mtc

Maët ñaát töï nhieân M ë ñ á

hi â

max = ????

Ptx

1,125

vaø

ptx

max

x b b

0 1, 6 1 6

z b b

1,8 1, 6 1 6

1.2m hm = 1.2m hm

ptx t

min

z: chieàu saâu keå töø ñaùy moùng ñeán ñieåm ñang xeùt öùng suaát.

hñ = 1.8m

Tra baûng → Kz = 0.50

5,6 T/m2

2,6 T/m2

σ z = 0,50 x 6,5 = 3,28 [T/m2]

Vaäy öùng suaát taïi beà maët lôùp ñaát yeáu taïi taâm moùng:

= =

+ +

−

= =

+ × + ×

× ×

= =

p p

− 2 1, 2 1,8 1, 2 2 1 2 1 8 1 2

6,5 6 5

γ γ tb

h h m

γ γ 1

h h . m

  T m T m / /  

   

8 9 [T/

3 3

10 1, 6

tcN F

z + σ

bt = 3,3 + 5,6 = 8,9 [T/m2] 2] 5 6

Ta ñöôïc:

× ×

+ +

× ×

+ +

) )

× × 0 5 0 5 1 8 3 68 0,5 0,5 1,8 3, 68

1, 6 1 6

( ( + + 1 2 1 8 1 8 1 9 1, 2 1,8 1,8 1,9

× × 7 3 1 2 7,3 1, 2

ghP = P

1, 66 8,93 8, 76 19,34 T , ,  m  

   2 2 

åÑeå tính söùc chòu taûi giôùi haïn taïi beà maët lôùp ñaát yeáu ta taïo khoái moùng quy öôùc vôùi beà roäng nhö sau:

Bñ = b + 2. hñ.tgα = 1,6 + 2 x 1,8 x tg300 = 3,68 [m] α coù theå laáy baèng goùc ma saùt trong cuûa ñeäm caùt. Vôùi caùt vaøng ùt t haït trung ñaàm ñeán chaët vöøa ϕ coù theå laáy baèng 300.

R R

9, 67 9 67

hqö = hm + hñ = 1,2 + 1,8 = 3,0 [m]

  T T  

   

ghP gh F

19,34 , 2

ù th å l ùt Vôùi û ñ ä á b è ùt ù ø

Söc chòu tai cua nen theo cong thöc Terzaghi: Söùc chòu taûi cuûa neàn theo coâng thöùc Terzaghi:

So sanh: S ù h

× +

0,5

× × γ

N q q

× N c c

σ σ

,

tc = 9,67 [T/m2] ]

[ /

,

σ z + σ

z

bt = 8,9 [T/m2] ≤ Rñy ] ≤ ñy [ / bt

Vôùi ϕ = 50 tra baûng ta coù: Nγ = 0,5 ; Nq = 1,6 ; Nc = 7,3

1,8m la hôïp ly. Vaäy chieàu daøy ñeäm caùt hñ = 1,8m laø hôp lyù. Vaäy chieu day ñeäm cat hñ

Thay soá:

3.3.2. Cô che nen chaët cua coïc cat 3 3 2 Cô h á ùt ù h ët û

3.3. COÏC CAT 3 3 COC CAÙT 3.3.1. Phaïm vi aÙp duïng

Giam heä so rong ban ñau e0 ve heä so rong thiet ke etk (heä so Giaûm heä soá roãng ban ñaàu e0 veà heä soá roãng thieát keá etk (heä soá roãng mong muoán sau xöû lyù).

Gia thiet: Giaû thieát:

Khi lôùp ñaát yeáu caàn gia coá daøy hôn 3m, thì neân duøng coïc caùt ñeå å gia coá neàn. Coïc caùt thi coâng ñaûm baûo yeâu caàu kyõ thuaät thì raát toát vì noù coù caùc taùc duïng sau:

 Heä soá roãng giaûm ñeàu (ñaát ñöôïc leøn chaët ñeàu giöõa caùc coïc ùt)caùt);

 Thoaùt nöôùc loã roãng, taêng nhanh quaù trình coá keát, coâng trình luùn nhanh ñeán oån ñònh.

 Theå tích loã roãng giaûm trong khi theå tích haït khoâng ñoåi;

 EÙp chaët neàn ñaát, laøm cho cöôøng ñoä cuûa ñaát neàn taêng leân.

laøm cho

 Ñoä aåm khoâng ñoåi trong quaù trình leøn chaët;

c o cöô g ñoä cua ña e ña , a a g e p c aë e

 Ñat khong troi len maët ñat;  Ñaát khoâng troài leân maët ñaát;

Trong nhöõng tröôøng hôïp sau ñaây thì khoâng neân duøng coïc caùt:

 Ñat qua nhao yeu (e > 1.1; IL > 1; E0 < 3MPa), löôi coïc cat löôùi coc caùt khoâng theå leøn chaët ñöôïc ñaát.

 Chieàu daøy lôùp ñaát yeáu nhoû hôn 2m. á

Ñaát quaù nhaõo yeáu (e 3MPa) 1 1; I 1; E

á à û

3.3.3. Ñaëc tröng cua coïc cat 3 3 3 Ñaëc tröng cuûa coc caùt

3.3.4. Tính toan coïc cat 3 3 4 Tính toaùn coc caùt a. Xaùc ñònh dieän tích neàn ñöôïc neùn chaët baèng coïc caùt

 Ñöông kính coïc cat: phuï thuoäc vao ñöông kính ong thep, tính  Ñöôøng kính coc caùt: phu thuoäc vaøo ñöôøng kính oáng theùp, tính chaát neùn luùn cuûa ñaát Φ = 400→600.

Goïi eo: heä soá roãng töï nhieân cuûa ñaát neàn.

0 2b0,2b

 Chieàu daøi coc caùt: L = min {H h – h } Trong ñoù H laø  Chieu dai coïc cat: L = min {Ha, hñy – hm}. Trong ño Ha la chieàu saâu aûnh höôûng luùn. hñy : chieàu daøy lôùp ñaát yeáu caàn xöû lyù. ChuChu yy:: ChuùChuù yùyù::

a

Fnc

b b 4 , 0 + a

≤ Ha): chæ caàn xöû lyù ñeán heát lôùp ñaát yeáu; á

à æ á û á

0,2b

b

 Neáu ñoä saââu aûnh höôûng luùn vöôït quaù phaïm vi lôùp ñaát yeáu á (hñy - hm  Khi beà daøy lôùp ñaát yeáu lôùn hôn phaïm vi chieàu saâu aûnh ≥ Ha): chæ caàn xöû lyù ñeán heát phaïm vi aûnh höôûng luùn (hñy - hm höôûng luùn Ha.

1,4b 1 4b

Boá trí coïc caùt vaø dieän tích phaïm vi neùn chaët

tiep a. Xaùc ñònh dieän tích neàn ñöôc neùn chaët baèng coc caùt -tieáp- a. Xac ñònh dieän tích nen ñöôïc nen chaët bang coïc cat b. Xac ñònh khoang cach coïc cat b. Xaùc ñònh khoaûng caùch coc caùt

 Theo löôùi cuûa hình tam giaùc ñeàu, caïnh L:

g ï ä Vuøng ñaát trong phaïm vi tam giaùc ñeàu goïi laø moät ñôn nguyeân xöû lyù. y g y

Vuøng neùn chaët

Dieän tích neùn chaët Fnc: Theo kinh nghieäm thieát keá, chieàu roäng maët baèng cuûa neàn neùn thöông lay lôn hôn chieu roäng mong ve cac ben la ≥ thöôøng laáy lôùn hôn chieàu roäng moùng veà caùc beân laø ≥ chaët chaët 0.2*b.  Dieän tích cuûa neàn ñöôc neùn chaët baèng coc caùt F coù theå tính  Dieän tích cua nen ñöôïc nen chaët bang coïc cat, Fnc co the tính theo coâng thöùc sau:

° =

Fnc = 1.4*b*(a + 0.4*b) F 1 4*b*(a + 0 4*b)

Coïc caùt

sin 60

ncF

1 1 2

3 3 4

Trong ñoù:

F c

F nc

F c

− + +

f f

e 0 1 1

3 4 4

1 2 2

d 4 4

e nc e e 0

   

F F c

F F nc

   

   

− +

e 0 1

− e nc e+

F c F nc

e 0 1

e nc e 0

 =  =  

   

ø à ù Dieän tích coïc caùt caàn cheøn vaøo Fc: ù leä dieän tích tieát dieän cuûa taát caû caùc coïc caùt, Fc ñoái vôùi ë , ò ï ï a, b: chieàu daøi, chieàu roäng ñaùy moùng. à  Tyû dieän tích ñaát neàn ñöôïc neùn chaët, Fnc ñöôïc xaùc ñònh nhö sau: ä

× π    (**)

    (*)

tiep b. Xaùc ñònh khoaûng caùch coc caùt -tieáp- b. Xac ñònh khoang cach coïc cat Töø (*) vaø (**) ta suy ra:  Theo löôùi oâ vuoâng, caïnh laø L: Khoang cach giöa cac coïc cat co the xac ñònh theo cong thöc: Khoaûng caùch giöõa caùc coc caùt coù theå xaùc ñònh theo coâng thöùc:

Vuøng neùn chaët

L L

0,952 0 952

d d

+ −

oe o e

1 e o

g ï ä Vuøng ñaát trong phaïm vi tam giaùc ñeàu goïi laø moät ñôn nguyeân xöû lyù. y g y

Coïc cat Coc caùt

2 2

L L

ncF

Dieän tích neùn chaët Fnc: L=

d d

−

1 0,906

0,906

F c

e nc

e o

F c

F nc

− +

2d 2 d s 4

e 0 1

e nc e 0

2 s 2 L

× π  =  

   

   

   

   

   

     

     

Nhö vaäy: Neáu ta choïn tröôùc khoaûng caùch giöõa caùc coïc L thì vieäc xö ly se lam heä so rong cua nen giam xuong gia trò enc: xöû lyù seõ laøm heä soá roãng cuûa neàn giaûm xuoáng giaù trò enc: tí h ø F h ø à ä Dieän tích coïc cat caàn chen vao Fc: Di ùt

(*) (**)

Töø (*) vaø (**) ta suy ra:

g ï ä Khoang cach giöa cac coïc cat co the xac ñònh theo cong thöc: Khoaûng caùch giöõa caùc coc caùt coù theå xaùc ñònh theo coâng thöùc: c. Xaùc ñònh heä soá roãng enc cuûa ñaát sau khi ñöôc neùn chaët c. Xac ñònh heä so rong enc cua ñat sau khi ñöôïc nen chaët baèng coïc caùt  Vôùi ñaát rôøi sau khi neùn chaët baèng coïc caùt heä soá roãng enc g nc ë ñöôïc xaùc ñònh:

- D(e

enc = emax D(emax e = e

emin) - e i )

L L

0,886 0 886

d d

+ −

oe o e

1 e o

Trong ñoù D (ñoä chaët cuûa neàn ñaát) = 0,7 - 0,8 vôùi ñaát rôøi ≈ (0,65 ÷0,75)e0  Coù theå choïn enc Nhö vaäy: Neáu ta choïn tröôùc khoaûng caùch giöõa caùc coïc L thì vieäc xö ly se lam heä so rong cua nen giam xuong gia trò enc: xöû lyù seõ laøm heä soá roãng cuûa neàn giaûm xuoáng giaù trò enc: Trong ñoù e0 laø heä soá roãng ban ñaàu cuûa neàn ñaát

d d

−

1 0, 786

0, 786

e nc

e o

2 s 2 L

     

     

 Thoâng soá cuûa coïc caùt coù theå laáy y g ï

ϕ = 35° ÷ 38°; Eoc = 30000 ÷ 40000 (kPa); c = 18 ÷ 20 (kN/m3). γ

3. Xaùc ñònh soá löôïng coïc caùt

BAI TAÄP AP DUÏNG 2 BAØI TAÄP AÙP DUNG 2

Soá löôïng coïc caùt caàn thieát laø: ï g ïp g ä

− +

F F nc π d

e 0 1

2 s

e nc e 0

ä Thieát keá moùng döôùi coät tieát dieän 30cmx40cm. Toå hôïp taûi troïng tieâu chuaån taïi möùc maët ñaát: ds: ñöôøng kính coïc caùt.

tc = 90 T ; M0

tc = 8 Tm vaø Q0

ϕ = 200 ;

Löu y: So löôïng coïc cat co the tính theo cong thöc sau: Löu yù: Soá löông coc caùt coù theå tính theo coâng thöùc sau:

;

ns = N/qs

tc = 1 2 T N0 = 90 T ; M0 = 8 Tm va Q0 = 1,2 T N0 Lôùp ñaát döôùi moùng laø lôùp caùt pha buïi daøy 20m. Döôùi lôùp caùt pha bui laø lôùp seùt pha nhaõo buïi la lôp set pha nhao. Ñaëc tröng lôùp caùt buïi: γ = 1,8 T/m3 ; c ≈ 0 T/m2 Δ = 2,65 ; W = 30% ; emax = 0,96 ; emin = 0,56 ; qc = 30 kG/cm2.

Lôi giai: Lôøi giaûi: N: toång taûi troïng cuûa coâng trình. q : söùc chòu taûi cuûa coc caùt xaùc ñònh theo coâng thöùc cuûa Bengt qs: söc chòu tai cua coïc cat, xac ñònh theo cong thöc cua Bengt Brome (Thuïy Ñieån),

hi à d øi

qs = (πdsLs + 2.25πds

2)cu

L Ls: chieu dai coïc cat. ùt cu: löïc dính khoâng thoaùt nöôùc cuûa ñaát neàn.

Gia sö bo trí coïc theo löôi tam giac ñeu: Giaû söû boá trí coc theo löôùi tam giaùc ñeàu: Xaùc ñònh traïng thaùi lôùp caùt buïi döïa vaøo ñoä chaët:

=−

92,01

γ k

Heä soá roãng cuûa ñaát rôøi sau khi neùn chaët baèng coïc caùt:

γ +

65,2 62 38,1

γ − 1h γ k

enc = emax - D(emax - emin) = 0,96 - 0,75(0,96 - 0,56) = 0,66

0,1

− − −

0,96 0,96 0 96

0,92 0,56 0 56

− e max e− − e min

e e max

Khoaûng caùch toái ña giöõa caùc coïc caùt xaùc ñònh theo coâng thöùc: traïng thaùi

0,952

× 0,952 0, 4

1, 03

e+ + e o − e

1 92 1,92 − 0,92 0, 66

1 1 e o

Caùt ôû rôøi

G = G

0,864 0 864

W Δ e.Δ

, , 0,30.2, 65 0,92.1

bao baõo Choïn khoaûng caùch giöõa caùc coïc L = 1,0m Ñoä Ñoä hoøa:

Xac ñònh cac ñaëc tröng cua nen sau xö ly: Xaùc ñònh caùc ñaëc tröng cuûa neàn sau xöû lyù: G = 0,864 > 0,8 → traïng thaùi baõo hoøa nöôùc.

Löïa choï giai phap gia co nen bang coïc cat. Löa cho giaûi phaùp gia coá neàn baèng coc caùt Dieän tích coïc caùt: Fc = 0,1257 m2 Dieän tích ñôn nguyeân xöû lyù Fnc = 0,433 m2

F F

0, 29

g ,  Moâ ñun bieán daïng chung cuûa neàn, E0ch: ï g 0ch ù kí h thöôù 2 0 1 5 ø h b ù Gia thiet mong co kích thöôc: b = 2.0m va hm = 1.5m Gi û thi át E0ch = (1 - f)E0 + f.E0c g Ñoä leäch taâm cuûa taûi troïng

+ M Q h

0,1257 0 1257 0, 433

tc 0

0,1

Trong ñoù f goïi laø tyû dieän tích xöû lyù:

(cid:0)

N N

9,2 110 110

tc 0

l = αb = 2,4m E0 = α.qc = 3 x 300 = 900 (kN/m2) E = α q = 3 x 300 = 900 (kN/m2)

+ ×

2 1, 5

21, 75

) )

( (

p tb

γ tb

h m

ϕ ϕ

m m

tc N 0 l b× × l b

90 × × 2, 0 2, 4 2 0 2 4

AÙùp löïc tieáp xuùc taïi ñaùy moùng:

E0ch = (1 - 0,29).900 + 0,29. 30000 = 9339 kPa. Choïn E0ch = 9300 kPa  Goc ma sat trong, ϕ  Goùc ma saùt trong ϕ f)ϕ + f.ϕ h = (1 - f)ϕ + f ϕ ch = (1

c

tc x

21, 75

26, 54

( (

) )2

max

h: ch: ch = (1 - 0,29).20 + 0,29. 35 = 250 . Choïn ϕ ϕ

ch = 250

m m

M W W

9, 2 × × 2 2 4 2 2, 4

   

   

+ +

tc x

) )

W W

+ + 1 0 3 1 0, 3

−

21, 75 21 75

16, 96 16 96

T( (

)2 )

min

2, 08

 Troïng löôïng rieâng cuûa ñaát sau khi neùn chaët:

( (

)3 )

γ nc

xM W

9, 2 , × 2 2, 4

( ( 1 1 +

× × × × 2 65 1 2, 65 1 +

Δ γΔ γ n 1

( ( 1 0, 66

e nc

  

  

So sanh: So saùnh: à ñ át th iôùi h thöù t ûi hò û â

X ù ñò h öù Xac ñònh söc chòu taûi giôi haïn pgh cuûa neàn ñaát theo coâng thöc cuûa û Terzaghi.

ptb = 21,75 (T/m2) ≤ Rñ = 25 (T/m2) pmax = 26,5 (T/m2) ≤ 1,2Rñ = 30 (T/m2)

× × +

× +

n N q

N b γ

n N c c

1 2 2 Vôùi ϕ = 250 tra baûng:

Vaäy kích thöôùc ñaùy moùng laø l x b = 2,4m x 2,0m laø hôïp lyù.

 Xaùc ñònh soá löôïng coïc caùt:

Nγ = 9,7 ; Nq = 12,7 ; Nc = 25,1

× 0,5 0,83 9, 7 2, 0 2, 08 1, 0 12, 7 1,8 1,5 1,17 25,1 0

ghp

Thay soá: y

Dieän tích can nen chaët roäng hôn ñay mong, tam hang coïc bien Dieän tích caàn neùn chaët roäng hôn ñaùy moùng taâm haøng coc bieân caùch meùp moùng ≥ 0,2b veà moãi phía: ≥ 1,4 x 2 x (2,4 + 0,4x2) = 8,96 (m ) F ≥ 1 4 x 2 x (2 4 + 0 4x2) = 8 96 (m2) Fnc

( ( 51 T T

)2 )

≥ ≥

× ×

n n

9, 6 9, 6

2 2

− +

F nc π d

e 0 1

− 0,92 0, 66 1 0,92

2 2 s

e nc e 0

coïc coc Suy ra söùc chòu taûi cho pheùp cuûa neàn:

( (

)2 )

50 50 2

8,96 × 0, 4 4

Maët ñaát töï nhieân

 Xac ñònh chieu sau nen chaët:  Xaùc ñònh chieàu saâu neùn chaët:

0 0 5 1

p b gl

0 0 3 3

( − ω 1 μ ochE E

Chieàu saâu neùn chaët ôû ñaây laáy baèng chieàu daøy vuøng chòu neùn, aùp duïng phöông phaùp lôùp töông ñöông:

ÖÙng suaát gaây luùn: Gia thiet mong tuyeät ñoi cöng: l/b = 1,2 va μ = 0,25 Giaû thieát moùng tuyeät ñoái cöùng: l/b = 1 2 vaø μ = 0 25

0 0 5 0 6 0 0 0 5

−

21,75 1,8.1,5 19,1

p tb

γ . h m

 T  

  

Aω

const = 1,08

Thay soá: Chieàu daøy lôùp töông ñöông laø: hs =1,08.2 = 2,16m

400 400

−

)2 )2

× 191 2 0 191 2, 0

0,96 0 96

( ( 1 0, 25 1 0 25

Chieàu daøy vuøng chòu neùn keå töø ñaùy moùng: à å

500 500 500

1000

9300

Choïn H 5,0m Chon H = 5,0m H = 2. hs = 2.2,16 = 4,32m ≈ 4,5m 2.2,16 4,32m 4,5m H 2. hs

0 0 0 2

1000

[

]

[

]

0, 037

3, 7

 Döï baùo ñoä luùn cuûa neàn sau khi gia coá baèng coïc caùt

500 900 900

2400

3.4.2. Nhöõng moái quan heä cô baûn

g

q

ä

 Vuøng ñaát chòu aûnh höôûng xung quanh coïc vaät lieäu rôøi ñöôïc coi gan ñung bang dieän tích hình tron töông ñöông. gaàn ñuùng baèng dieän tích hình troøn töông ñöông

Chöông 3 Chöông 3 NEÀN NHAÂN TAÏO

3.4. COÏC VAÄT LIEÄU RÔI (The sand compaction pile - SCP)

ÔØ

Ä

 Ñoái vôùi caùc coïc vaät lieäu rôøi boá trí theo sô ñoà tam giaùc ñeàu, hình tron töông ñöông co ñöông kính hieäu qua la: hình troøn töông ñöông coù ñöôøng kính hieäu quaû laø:

3.4.1. Khai nieäm 3.4.1. Khaùi nieäm

=

 Coïc vaät lieäu rôøi laø loaïi coïc caáu taïo baèng ñaù rôøi hoaëc caùt ñaët trong ñat tham gia cung ñat nen chong ñô tai troïng cong trình. trong ñaát tham gia cuøng ñaát neàn choáng ñôõ taûi trong coâng trình

De 1.05S

 Theo sô ñoà hình vuoâng:

De = 1.13S D 1 13S

Trong ñoù:

S : khoaûng caùch giöõa caùc coïc vaät lieäu rôøi.  Coïc vaät lieäu rôøi ñöôïc duøng ñeå gia cöôøng caùc loaïi ñaát yeáu khong ñu kha nang chòu tai hoaëc bien daïng qua lôn khi chòu tai khoâng ñuû khaû naêng chòu taûi hoaëc bieán dang quaù lôùn khi chòu taûi → taêng khaû naêng chòu taûi cuûa hoãn hôïp ñaát vaø coïc vaät lieäu rôøirôi.  Kích thöôùc coïc, D ≥ 300.

3.4.2. Nhöõng moái quan heä cô baûn Tru ñaát hoãn hôp coù ñöôøng kính De goàm ñaát chòu aûnh höôûng xung Truï ñat hon hôïp co ñöông kính De gom ñat chòu anh höông xung quanh vaø moät coïc vaät lieäu rôøi ñöôïc xem laø moät ñôn nguyeân.

3.4.2. Nhöõng moái quan heä cô baûn

g

q

ä

3.4.2. Nhöõng moái quan heä cô baûn

g

q

ä

s

Tyû dieän tích thay theá:

Ac

c

= a s

As

SCP

cu

SCP

C 1

A A s + A A c s 2D D      S  

Moät ñôn g y nguyeân

σ σ*

Trong ño: Trong ñoù:

â C1: haèng soá phuï thuoäc daïng boá trí coïc vaät lieäu rôøi. C1 = π/4 C /4 Neáu boá trí hình vuoâng: N á b á t í hì h

Ñôn nguyeân coïc - vuøng ñaát aûnh höôûng vaø phaân phoái öùng suaát

=C =C

Neu bo trí hình tam giac ñeu: Neáu boá trí hình tam giaùc ñeàu:

g g g q y ä ï

 Söï phaân boá öùng suaát trong phaïm vi moät ñôn nguyeân ñöôïc bieåu thò baèng heä soá taäp trung öùng suaát, η = σ As: dieän tích tieát dieän ngang cuûa coïc vaät lieäu rôøi. Ac: dieän tích tieát dieän ngang cuûa ñaát yeáu xung quanh coïc vaät ä ä c lieäu rôøi.

s/σ

c

3.4.2. Nhöõng moái quan heä cô baûn

g

q

ä

≤

c 2

σ s

σ c

1 sinϕ−1 sin ϕ s + ϕ 1 sin s

Trong ñoù:

ϕ ϕ s: goùc ma saùt trong cuûa coïc vaät lieäu rôøi. s

á Löu yù:

c(1 - as)

iöõ öù át t h ä Q l â

s: öùng suaát taùc ñoäng treân coïc vaät lieäu rôøi. σ c: öùng suaát taùc ñoäng treân ñaát yeáu xung quanh coïc vaät lieäu rôøi. c sas + σ  ÖÙng suaát trung bình: σ = σ  Quan heä giöa öng suat trung bình, öng suat tac ñoäng len coïc bì h öù át t ù ñ ä vaät lieäu rôøi vaø öùng suaát treân ñaát yeáu xung quanh coïc:

c: löïc dính cuûa ñaát xung quanh coïc vaät lieäu rôøi.  Öng suat taïi chan coïc vaät lieäu rôi, σ* = 9cu ÖÙng suaát tai chaân coc vaät lieäu rôøi σ* 9c (cu: löïc dính khoâng thoaùt nöôùc cuûa ñaát quanh coïc).

Heä soá taäp trung öùng suaát, η

≤

c: yeáu toá giaûm öùng suaát, μ

c

σ c

μ σ c

+ + 1 1   

   

μ μ

≥ 1

g , μ s: yeáu toá taêng öùng suaát, μ g s y

s s

σ σ s

μ σ μ σ s

σ ( ) ) ( − 1 saη η 1 a ησ −

( η+

) 1

Tyû dieän tích, as Ty dieän tích, as as < 0.4 0.4 ≤ as < 0.7 s ≥ 0.7

Heä soá, η Heä so, η 3 2 1

as

  

1   

3.4.3. Khaû naêng chòu taûi giôùi haïn cuûa nhoùm coïc vaät lieäu rôøi

3.4.3. Khaû naêng chòu taûi giôùi han cuûa nhoùm coc vaät lieäu rôøi

g

ò

ä

ï

ä

ï

B

 Theo Barsdale, Bachus (1983), khaû naêng chòu taûi giôùi haïn, qu: Cac gia thiet: Caùc giaû thieát:

B

tgc tb

βσ tg 3

 Goùc ma saùt trong cuûa ñaát dính löc dính xung quanh coc vaø xung quanh coïc va löïc dính laø khoâng trong coïc vaät lieäu rôøi ñang ke. ñaùng keå

γ c

σ γ=

h c m

c 2 u

β β

B tg 2 2

Caùc thoâng soá:

3

 Cöôøng ñoä cuûa coïc vaät lieäu rôøi va cua ñat dính ñöôïc huy ñoäng vaø cuûa ñaát dính ñöôc huy ñoäng khi tham gia chòu taûi.

β =

0 45

β g t t . B

− 1

(

)

ϕ tb

g Neàn cöùng

−

tg ( ( 1

c tb

ϕ tb 2 2 μ ϕ a tg s s ) ) a c s u

Cô cheá tham gia chòu taûi cuûa coïc vaät lieäu rôøi

coïc vaät lieäu rôi 3 4 4 Ñoä luùn cuûa hoãn hôp ñaát - coc vaät lieäu rôøi 3.4.4. Ñoä lun cua hon hôïp ñat

3: aùp löïc bò ñoäng cuûa ñaát neàn leân maët beân cuûa neâm tröôït. β: goùc nghieâng cuûa maët tröôït.

Trong ñoù: σ

c nhö sau:

μ c

 Khi as < 0.5,

1 ( ( − η

) ) 1

Phöông phaùp tính luùn cuûa moùng ñaët treân neàn hoãn hôïp ñaát - coïc vaät lieäu rôi nhö la nen töông ñöông ñong nhat co ty leä giam ñoä vaät lieäu rôøi nhö laø neàn töông ñöông ñoàng nhaát coù tyû leä giaûm ñoä luùn, μ

−

) )

≥ 0.5, ≥ 0.5,

( ( 0 1

s s

ctb: löc dính trung bình cuûa hoãn hôp ñaát - coc treân beà maët tröôt coïc tren be maët tröôït. ctb: löïc dính trung bình cua hon hôïp ñat γ c: dung troïng baûo hoøa hoaëc dung troïng aåm cuûa ñaát dính. B: chieu roäng mong. B: chieàu roäng moùng

Khi as  Khi as

Trong ñoù:

S: ñoä luùn cuûa hoãn hôïp ñaát - coïc vaät lieäu rôøi. hm: ñoä saâu choân moùng. cu: löïc dính khoâng thoaùt nöôùc cuûa ñaát quanh coïc. ϕ s: goùc ma saùt trong cuûa vaät lieäu rôøi. s ϕ tb: goùc ma saùt trong trung bình cuûa hoãn hôïp ñaát - coïc. S0: ñoä luùn cuûa neàn ñaát chöa caûi taïo.

3.5. GIA TAI TRÖÔC 3 5 GIA TAÛI TRÖÔÙC

3.4.4. Ñoä lun cua hon hôïp ñat - coïc vaät lieäu rôi 3 4 4 Ñoä luùn cuûa hoãn hôp ñaát coc vaät lieäu rôøi

 Toác ñoä taêng löïc dính cuûa ñaát,

 Ñoä nhöõng hö hoûng cho neàn moùng vaø coâng trình.

ϕ sin cu ϕsin i

1 − 1

luùn do bieán daïng neùn coá keát cuûa neàn ñaát thöôøng gaây ra

 Ñeå giaûm nguy cô naøy, thöôøng aùp duïng bieän phaùp gia taûi treân neàn ñaát ñeå taïo ñoä luùn tröôùc, roài dôõ taûi ñi vaø tieán haønh xaây döïng coâng trình.

 Neàn caùt rôøi: ñoä trong vaøi tuaàn hoaëc vaøi thaùng. g ë

Loaïi ñaát á luùn döôùi taùc ñoäng cuûa vieäc gia taûi dieãn ra Ñaát dính g Buøn caùt

Ñaát ñaép

θ 0.30 ÷ 0.45 0.25 ÷ 0.40 0.20 ÷ 0.35 0.35 ÷ 0.50

 Neàn seùt yeáu: ñoä luùn döôùi taùc ñoäng cuûa vieäc gia taûi dieãn ra trong vaøi naêm hoaëc vaøi chuc naêm. Trong tröôøng hôp naøy ñeå ruùt trong vai nam hoaëc vai chuïc nam. Trong tröông hôïp nay ñe rut thoaùt nöôùc thaúng ñöùng ngaén thôøi gian coá keát, caùc thieát bò thöông ñöôïc dung nhö gieng cat, bac tham,…v.v. thöôøng ñöôc duøng nhö gieáng caùt, baác thaám,…v.v.

Than buøn

Toác ñoä taêng löïc dính, θ

3.5. GIA TAI TRÖÔC 3 5 GIA TAÛI TRÖÔÙC

T = vzT

2 2

vzC t H

∂ ∂ ∂

∂ u ∂ ∂ t t

u 2 z z

Δp

Phöông trình vi phaân coá keát thaám theo phöông thaúng ñöùng:  Nhaân toá thôøi gian: Nhan to thôi gian:

)

C vz

T vz

+ (1 a γ

Cvz: heä soá coá keát theo phöông ñöùng  Vì quaù trình coá keát dieãn ra theo söï phaân taùn aùp löïc nöôùc loã roãng thaëng dö, Δu neân ñoä coá keát Uz = f(Tvz), tra baûng hoaëc xaùc ñònh theo lôøi giaûi gaàn ñuùng cuûa Casagrande, Taylor.

v w

σ (z,t) σ’(z t)

π U z  4 100 4 100  

   

 Khi Uz < 60%:

u(z,t)

−

H 2 = h

(

)

1.781

0.933log 100

≥ 60%:

T vz

σ(z,t) ) (

 Khi Uz

z z

S /S

ñ

â

à

Löu yù: Uz = St/St=∞ ≥ 0.9 (90%) → ñaït yeâu caàu. U 0 9 (90%)

Sô ñoà phaân taùn aùp löïc nöôùc loã roãng theo thôøi gian do coá keát

3.5.2. Gia taûi tröôùc keát hôp thieát bò thoaùt nöôùc theo phöông thaúng 3.5.2. Gia tai tröôc ket hôïp thiet bò thoat nöôc theo phöông thang ñöùng (gieáng caùt – The sand drain - SD)

Caùt Cat

Thoaùt nöôùc thang ñöng thaúng ñöùng

Seùt yeáu

Thoaùt nöôùc naèm ngang

Gieáng caùt

khoâng

Vuøng xaùo ñoäng

Neàn thaám

Sô ñoà nguyeân lyù thoaùt nöôùc thaúng ñöùng baèng gieáng caùt

3.5.2. Gia taûi tröôùc keát hôp thieát bò thoaùt nöôùc theo phöông thaúng 3.5.2. Gia tai tröôc ket hôïp thiet bò thoat nöôc theo phöông thang ñöùng (gieáng caùt – The sand drain - SD) 3.5.2. Gia taûi tröôùc keát hôp thieát bò thoaùt nöôùc theo phöông thaúng 3.5.2. Gia tai tröôc ket hôïp thiet bò thoat nöôc theo phöông thang ñöùng (gieáng caùt – The sand drain - SD)

Δp

a. Khong xet vung xao ñoäng xung quanh SD a Khoâng xeùt vuøng xaùo ñoäng xung quanh SD a. Khong xet vung xao ñoäng xung quanh SD a Khoâng xeùt vuøng xaùo ñoäng xung quanh SD

Söû duïng sô ñoà bieán daïng ñeàu nhau, caùc giaû thieát:

 Ñeäm caùt seõ caân baèng ñaùng keå caùc bieán daïng khoâng ñeàu

r

nhau. nhau.

2r 2

Kz

Gieáng caùt

2R 2R

H 2 = h h

Kr K

Chieàu daøy ñeäm caùt, hñ = S + (0.3 ÷ 0.5m) S: ñoä luùn cuûa neàn khi chöa coù gieáng caùt. S ñ ä l ù ùt à khi hö i û ù á

Kz

 Trong quaù trình neùn chaët neàn ñaát, ñoä luùn thöïc teá laø ñeàu

nhau.

z

p p  Sô ñoà tính toaùn phuø hôïp vôùi ñieàu kieän laøm vieäc cuûa neàn ñaát

Sô ño gia tai tröôc ket hôïp thiet bò thoat nöôc thang ñöng la gieng cat Sô ñoà gia taûi tröôùc keát hôp thieát bò thoaùt nöôùc thaúng ñöùng laø gieáng caùt

yeáu baûo hoaø nöôùc, neùn luùn maïnh.

3.5.2. Gia taûi tröôùc keát hôp thieát bò thoaùt nöôùc theo phöông thaúng 3.5.2. Gia tai tröôc ket hôïp thiet bò thoat nöôc theo phöông thang ñöùng (gieáng caùt – The sand drain - SD) Phöông trình vi phaân coá keát thaám ñöôc söû dung cho caùc bieán Phöông trình vi phan co ket tham ñöôïc sö duïng cho cac bien daïng ñeàu nhau khoâng coù vuøng xaùo ñoäng.

C vr

a. Khong xet vung xao ñoäng xung quanh SD a Khoâng xeùt vuøng xaùo ñoäng xung quanh SD  Phaàn thaám xuyeân taâm: Ph à th á t â â

∂ ∂ u u ∂ t

∂ ∂ u u ∂ 2 r

1 1 r

∂ ∂ u u ∂ r

   

   

Sau khi keát hôp hieäu quaû thoaùt nöôùc theo hai phöông, nhaän ñöôc Sau khi ket hôïp hieäu qua thoat nöôc theo hai phöông, nhaän ñöôïc lôøi giaûi cuûa N. Carillo (1942) cho ñoä coá keát toång hôïp Uzr:

Uzr = 1 - (1 - Ur)(1 - Uz) U = 1 - (1 - U )(1 - U )  Phaàn thaám thaúng ñöùng: Trong ñoù:

∂ vz ∂ vz ∂

∂ u ∂ ∂ t t

2u 2z 2

Uz: ñoä coá keát theo phöông thaúng ñöùng. Ur: ñoä coá keát theo phöông xuyeân taâm (phöông ngang). r

Lôøi giaûi caùc phöông trình treân döïa treân ñònh lyù phaân chia doøng chaûy cuûa N. Carillo vaø phöông phaùp tích phaân xaùc ñònh.

Theo R.A. Barron (1948): 3.5.2. Gia taûi tröôùc keát hôp thieát bò thoaùt nöôùc theo phöông thaúng 3.5.2. Gia tai tröôc ket hôïp thiet bò thoat nöôc theo phöông thang ñöùng (gieáng caùt – The sand drain - SD)

a. Khong xet vung xao ñoäng xung quanh SD a Khoâng xeùt vuøng xaùo ñoäng xung quanh SD

8 T vr F n n

   

= − 1 1

 − e   e

rU U

Trong ñoù:

R: baùn kính vuøng aûnh höôûng cuûa SD.

tC vr 2 D D

−

( ) ( ) n

F n n

e n 2 2

2 2

−

n 3 4 4

r: baùn kính SD r: ban kính SD. d: ñöôøng kính SD, d = 200 ÷ 600

n n

1 1 R r

n D d

De: ñöông kính ñôi anh höông cua SD. D : ñöôøng kính ñôùi aûnh höôûng cuûa SD • Khi boá trí SD theo löôùi oâ vuoâng: De = 1.13L1 • Khi boá trí SD theo löôùi tam giaùc ñeàu: De = 1.05L2

Ñoä lun do co ket sau thôi gian t: Ñoä luùn do coá keát sau thôøi gian t: 3.5.2. Gia taûi tröôùc keát hôp thieát bò thoaùt nöôùc theo phöông thaúng 3.5.2. Gia tai tröôc ket hôïp thiet bò thoat nöôc theo phöông thang ñöùng (gieáng caùt – The sand drain - SD)

St = Sp Uzr

a. Khong xet vung xao ñoäng xung quanh SD a Khoâng xeùt vuøng xaùo ñoäng xung quanh SD Sp - ñoä luùn do coá keát sô caáp.

g e g cat (S ) gieáng caùt (SD)

Δ Δ+ p

log

C C +

c e

   

   

1 L

Trong ñoù: p0: öùng suaát do troïng löôïng baûn thaân gaây ra ôû giöõa lôùp ñaát. 0 Δp: öùng suaát gia taêng do taûi troïng coâng trình gaây ra ôû giöõa lôùp ñaát. Cc: chæ soá neùn cuûa ñaát. e0: heä soá roãng ban ñaàu cuûa ñaát. 0 Hc: chieàu daøy lôùp ñaát yeáu.

Sô ñoà boá trí SD theo löôùi oâ vuoâng vaø tam giaùc ñeàu

p p g b. Xet vung xao ñoäng xung quanh SD b X ùt h SD ù ñ ä ø 3.5.2. Gia taûi tröôùc keát hôïp thieát bò thoaùt nöôùc theo phöông thaúng g ñöùng (gieáng caùt – The sand drain - SD)

b. Xet vung xao ñoäng xung quanh SD b. Xeùt vuøng xaùo ñoäng xung quanh SD

De ds d

g , ä

Giaû thieát: Trong vuøng bò xaùo ñoäng toàn taïi hai ranh giôùi,  Moät ranh giôùi coù, Δu = 0.  Moät ranh giôùi coù, Δu thay ñoåi theo thôøi gian. y g  Theo R.A. Barron, ñoä coá keát theo phöông ngang (höôùng taâm),

z

−

exp

8 T vr m

  − 

   

H

Nen ñat Neàn ñaát seùt

−

)S (

S 2

n −

n S S

K K K

n n

S S

S 4 n n 4

n n

   

3  +− 4 4  

Gieáng caùt thoaùt nöôc thang ñöng nöôùc thaúng ñöùng

   

   

Ñaát nguyeân daïng

Bien khong tham Bieân khoâng thaám

Vuøng ñaát bò xaùo ñoäng

Kh (hoaëc Kr): heä soá thaám theo phöông ngang (höôùng taâm). Ks: heä soá thaám cuûa ñaát trong vuøng xaùo ñoäng

Sô ñoà thoaùt nöôùc thaúng ñöùng laø gieáng caùt

b. Xet vung xao ñoäng xung quanh SD b X ùt h SD ù ñ ä ø b. Xet vung xao ñoäng xung quanh SD b X ùt h SD ù ñ ä ø

S ds/d rs/r S = ds/d = rs/r

 Quan heä giöõa heä soá coá keát höôùng taâm vaø thaúng ñöùng.

ds: ñöôøng kính vuøng xaùo ñoäng.  d = 2d (theo Holtz Holm Akagi vaø Hansbo)  ds = 2d (theo Holtz, Holm, Akagi va Hansbo).  ds = (2.5 ÷ 3)d (theo Jamiolkowski)  Khi S = 1, m = Fn F 1 Khi S Löu yù:

Cr = Ch = CvKh/Kv

 Kh/Kv = 4 ÷ 10 Kv (theo Skempton, Asaoka, Bergado, Hansbo)  Ks = Kv (theo Skempton, Asaoka, Bergado, Hansbo)  Ks

Ñoà thò quan heä cuûa m vaøo n vaø S khi Kh/Ks = 20

b. Xet vung xao ñoäng xung quanh SD b X ùt h SD ù ñ ä ø

Ñoà thò quan heä cuûa m vaøo Kh/Ks vaø S khi n = 5 vaø 15 (theo F.E. Richart)

CHÖÔNG 4: MONG COÏC CHÖÔNG 4: MOÙNG COC

CHÖÔNG 4: TÍNH TOAÙN MOÙNG COÏC

4.1. CAÙC KHAÙI NIEÄM

DESIGN PILES FOUNDATION

 Coïc: laø moät keát caáu coù chieàu daøi lôùn hôn nhieàu so vôùi chieàu roäng tieát dieän ngang (hoaëc ñöôøng kính) ñöôc ñoùng eùp vaø rung roäng tiet dieän ngang (hoaëc ñöông kính) ñöôïc ñong, ep va rung hay thi coâng taïi choã vaøo trong loøng ñaát.

 Coc thí nghieäm: laø coc ñöôc duøng ñeå ñaùnh giaù söùc chòu taûi  Coïc thí nghieäm: la coïc ñöôïc dung ñe ñanh gia söc chòu tai hoaëc kieåm tra chaát löôïng coïc.

b á t í th 1 3 h ø h õ B ê

 Nhom coïc: gom moät so coïc ñöôïc bo trí gan nhau va cung co  Nhoùm coc: goàm moät soá coc ñöôc boá trí gaàn nhau vaø cuøng coù chung moät ñaøi coïc.  Baêng coïc: goàm nhöõng coïc ñöôïc boá trí theo 1÷ 3 haøng döôùi d ùi ñ à caùc moùng baêng.

4.1. CAC KHAI NIEÄM 4 1 CAÙC KHAÙI NIEÄM

y ï ï  Ñaøi coc: laø phaàn keát caáu ñeå lieân keát caùc coc trong moät nhoùm Ñai coïc: la phan ket cau ñe lien ket cac coïc trong moät nhom  Coïc ma saùt: laø coïc coù söùc chòu taûi chuû yeáu do ma saùt cuûa ñaát ò taïi maët beân coïc. coïc vôùi coâng trình beân treân. Coù nhieäm vuï tieáp nhaän taûi troïng vaø Tai troïng thiet ke: la gia trò tai troïng döï tính tac duïng len coïc. Taûi trong thieát keá: laø giaù trò taûi trong dö tính taùc dung leân coc phaân phoái taûi troïng leân caùc coïc.

g p g ï ä ï  Coïc ñaøi cao: laø heä coïc maø trong ñoù ñaøi coïc khoâng tieáp xuùc ï ù ñò h b è h ù h i tí h t å û vôùi ñaát.  Söùc chòu taûi cöïc haïn: laø giaù trò söùc chòu taûi lôùn nhaát cuûa coïc t öôù tröôc thôi ñiem xay ra pha hoaïi, xac ñònh bang tính toan hoaëc ù h ë thôøi ñi thí nghieäm.

ñ ù ñ øi ø h ä ø t ti l á ù  Coïc ñaøi thaáp: laø heä coïc maø trong ñoù ñaøi coïc tieáp xuùc vôùi ñaát. ùi ñ át ñ øi th á C

 Coïc choáng: laø coïc coù söùc chòu taûi chuû yeáu do löïc choáng cuûa

 Söùc chòu taûi cho pheùp: laø giaù trò taûi troïng maø coïc coù khaû naêng mang ñöôïc, xaùc ñònh baèng caùch chia söùc chòu taûi cöïc haïn cho heä soá an toaøn quy ñònh. ñaát taïi muõi coïc.

4.1. CAC KHAI NIEÄM 4 1 CAÙC KHAÙI NIEÄM

Moùng coïc ñaøi thaáp, ñaøi cao

Coïc môû roäng ñaùy

4.2. CAU TAÏO CHUNG CUA MONG COÏC 4.2. CAÁU TAO CHUNG CUÛA MOÙNG COC

4.2. CAU TAÏO CHUNG CUA MONG COÏC 4 2 CAÁU TAO CHUNG CUÛA MOÙNG COC

Coát theùp coät

0.00 m

Maët ñænh ñai Maët ñænh ñaøi

Ñaøi coïc

h

hñ h

ΔL

Cac daïng tiet dieän ngang coïc BTCT ñuc san C ù d

BTCT ñ ù

ti át di ä

ü

Maët ñaùy ñaøi

BT loùt

Hm

Coïc

L1 1

Caáu taïo chi tieát coïc BTCT

Maët phaúng muõi coïc “ñaùy coïc”

4.2. CAU TAÏO CHUNG CUA MONG COÏC 4 2 CAÁU TAO CHUNG CUÛA MOÙNG COC

Maët caét ngang coïc BTCT

Cau taïo cot t ep Caáu tao coát theùp muõi coc BTCT

u coïc

C

Caáu taïo coát theùp ñai coïc BTCT C á BTCT á h ù ñ i

4.2. CAU TAÏO CHUNG CUA MONG COÏC 4 2 CAÁU TAO CHUNG CUÛA MOÙNG COC

Löôùi theùp ñaàu coïc BTCT vaø moùc caåu

Cau taïo thep chô va ñai thep ñau coïc BTCT khi coïc co moi noi C á ái

ø ñ i th ù ñ à

BTCT khi

th ù

hôø

ái

t

ù

4.2. CAU TAÏO CHUNG CUA MONG COÏC 4 2 CAÁU TAO CHUNG CUÛA MOÙNG COC

4.3. PHAÏM VI AP DUÏNG 4 3 PHAM VI AÙP DUNG

Chi tieát moái noái coïc BTCT

4.4. PHAN LOAÏI COÏC 4 4 PHAÂN LOAI COC

Coïc nhoài BTCT

Loàng theùp coïc nhoài BTCT

Haï loàng theùp coïc nhoài

Boá trí beø coïc barrettes coâng trình Petronas Tower Petronas Tower (Malaysia)

Haï loàng theùp coïc barrettes

4.4.2 Phan loaïi coïc theo phöông phap thi cong (tiep) 4 4 2 Phaân loai coc theo phöông phaùp thi coâng (tieáp)

4.4. PHAN LOAÏI COÏC 4 4 PHAÂN LOAI COC

4.4.1 Phaân loaïi coïc theo vaät lieäu

a. Coïc ñuùc saün

 Coïc goã ã  Coïc theùp

 Coïc BTCT: ñöôïc duøng phoå bieán hieän nay

 Coïc ñuùc saün ñöôïc caáu taïo töø moät hoaëc vaøi ñoaïn coïc ñaõ ñöôïc cheá taïo saün (taïi nhaø maùy hoaëc ôû coâng tröôøng) roài ñöôïc noái laïi ï khi thi coâng vaø haï vaøo vò trí thieát keá.

g) g y ( ë ï ï ï

öô g p ap aï coïc ño g oaëc ep  Phöông phaùp ha coc: ñoùng hoaëc eùp.

4.4.2 Phan loaïi coïc theo phöông phap thi cong 4 4 2 Phaân loai coc theo phöông phaùp thi coâng

b. Coïc ñoå taïi choã (coïc khoan nhoài)

 Coïc ñoå taïi choã;  Keát hôïp caû 2 loaïi treân.

Theo phöông phaùp thi coâng chia thaønh caùc loaïi:  Coïc ñuùc saün; ü

Coïc ñoå taïi choã (coïc khoan nhoài): ñöôïc cheá taïo ngay taïi vò trí thieát keá baèng caùch tao ra moät hoá roãng thaúng ñöùng trong ñaát thiet ke bang cach taïo ra moät ho rong thang ñöng trong ñat, sau ñoù ñaët coát theùp vaø ñoå BT vaøo ngay hoá ñoù.

ü

C

h á t

k át hô

c. Coïc keát hôïp cheá taïo saün - ñoå taïi choã ñ å t i h ã Coïc keát hôïp cheá taïo saün vaø ñoå taïi choã: phaàn ngoaøi daïng ong ñöôïc che taïo san bang BTCT hoaëc thep. Thi cong theo oáng ñöôc cheá tao saün baèng BTCT hoaëc theùp Thi coâng theo phöông phaùp coïc ñuùc saün roài laáy heát ñaát beân trong vaø nhoài BTCT vaøo BTCT vao. 4.4.3 Phaân loaïi coïc theo hình daïng

Coïc BTCT coù theå caáu taïo baát kyø nhöng phoå bieán laø coïc tieát dieän vuong hoaëc tron (ñaëc hoaëc rong). vuoâng hoaëc troøn (ñaëc hoaëc roãng).

 Phöông phaùp haï coïc vuoâng: ñoùng hoaëc eùp.  Dc = 20, 25, 30, 35, 40, 45cm.  D 20 25 30 35 40 45cm

a. Coïc vuoâng: thöôøng coù tieát dieän ñaëc, ñöôïc cheá taïo saün töø moät hay nhieu ñoaïn. hay nhieàu ñoan

4.4.3 Phan loaïi coïc theo hình daïng 4 4 3 Phaân loai coc theo hình dang

4.4.5. Phaân loaïi coïc theo vò trí ñaøi coïc

→ Mong coïc ñai thap: ñat tö ñay → Moùng coc ñaøi thaáp: ñaát töø ñaùy → boû qua taûi troïng ngang taùc duïng leân

b. Coïc chöõ nhaät (coïc Barret).

→ Moùng coïc ñaøi cao: coïc phaûi

c. Coïc troøn: tieát dieän ñaëc hoaëc roãng. Coïc troøn roãng thöôøng cheá taïo saün, coïc troøn ñaëc chuû yeáu laø ñoå taïi choã

4.4.4. Phaân loaïi coïc theo phöông thöùc truyeàn taûi

≤ hmin

 Neu hñ ñu sau hñ > hmin  Neáu hñ ñuû saâu hñ > hmin ñaøi trôû leân tieáp nhaän Q0 ñaøi vaø coc. ñai va coïc.  Neáu hñ chòu tai troïng ngang → ñoi hoi ñoä cöng chong uon lôn. chòu taûi trong ngang → ñoøi hoûi ñoä cöùng choáng uoán lôùn

ù b â P ì h P ø ñ á à â

T ûi Taûi troïng coâng trình P truyeàn vaøo ñaát qua ma saùt beân Pms vaø ø phaûn löïc muõi Pmuõi:

Coïc chong; Coc choáng;

 Neáu chuyeån vò cuûa ñaát ôû muõi coïc nhoû (coù theå boû qua), Pmuõi raát P ≈ Pm õi Pmui P lôn so vôi vôi Pms lôùn so vôùi vôùi P  Chuyeån vò muõi coïc ñaùng keå, khoâng theå boû qua Pms P

Coïc ma sat; Coc ma saùt;

P

P = Pms + Pmuõi P

4.5.1 Cau taïo coïc ñuc san 4 5 1 Caáu tao coc ñuùc saün

4.5. CAÁU TAÏO COÏC BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP

Á

Â

Á

Ù

Beâtoâng coïc: caáp ñoä beàn ≥ B20 (hieän nay ≥ B22.5) g p p Coát theùp: Coïc BTCT thi coâng theo 2 phöông phaùp: coïc ñuùc saün vaø coïc ñoå p g taïi choã → caáu taïo cuûa chuùng khaùc nhau.

 Theùp chòu löïc: theùp AII trôû leân, ≥ ∅12 (neân ≥ ∅16). )

 Haøm löôïng theùp: theo tính toaùn keát caáu coïc (caû khi thi coâng va sö duïng). vaø söû dung).

p ( , p ò ï

á à á

4 5 1 Caáu tao coc ñuùc saün 4.5.1 Cau taïo coïc ñuc san  Do vaän chuyeån khoù khaên, ñieàu kieän haïn cheá veà giaù buùa → coïc cheá taïo thaønh töøng ñoaïn, roài noái laïi vôùi nhau (toå hôïp coïc).

 Coù 2 kieåu ñoaïn coïc: ñoaïn noái vaø ñoaïn muõi

Moái noái

Ñoaïn noái

Ñoaïn muõi

 Soá löôïng thanh theùp: choïn chaün vaø boá trí ñoái xöùng.  Thep ñai: ∅ = (6 ÷ 8)mm, vôi coïc lôn co the dung ñai ∅10 8)mm vôùi coc lôùn coù theå duøng ñai ∅10  Theùp ñai: ∅ (6 Coát ñai boá trí daøy ôû 2 ñaàu vôùi böôùc (5 ÷ 10)cm vaø thöa daàn

ø i õ ùi b ù 20)

vaøo giöõa vôùi böôùc (15 ÷ 20)cm. (15  Lôùp baûo veä BT coïc: a = (2,5÷3)cm.

Lñ1

Lñ3

Lñ2

Lc

Cau taïo mui coïc: Caáu tao muõi coc: a. Ñau coïc: a Ñaàu coc:

 Ñaàu coïc: Caáu taïo thích hôïp vôùi nhieäm vuï tieáp nhaän taûi troïng thi coâng (ñoùng hoaëc eùp)

Moc cau Moùc caåu b

Theùp doïc a a

- Thoâng duïng duøng hoäp theùp ñaàu coïc: - Kích thöôùc hoäp 100 ÷ 200, δ = (8 ÷ 10)mm.

Lñ H ä Hoäp theùp th ù ñaàu coïc ï Theùp doïc p Muõi coïc Ñaàu coïc

Than coïc Thaân coc Theùp Ñaàu coïc Dc

Löu yù: Löu y: Khi ñoùng coïc öùng suaát cuïc boä phaùt sinh ôû ñænh coïc → ñaët löôùi thep ô ñau coïc. theùp ôû ñaà coc

a. Ñau coïc: a. Ñaàu coc: a. Ñau coïc: a. Ñaàu coc:

Ñaàu coïc kieåu noái buloâng

Coïc chòu taûi troïng ngang thì ñaàu coïc caáu taïo: ñaët 2 loã ñònh vò ôû vò trí ñoi xöng. vò trí ñoái xöùng Loã buloâng noái coïc Maët bích ñònh vò Choát ñònh vò Lo ñònh vò Loã ñònh vò

Hoäp theùp Ñaàu coïc Ñ à Hoäp theùp Ñaàu coïc Ñ à

δ δ

Thaân coïc Th â Thaân coïc

Dc c

Ñaàu coc dang hoäp kín coù loã Ñau coïc daïng hoäp kín co lo ñònh vò Ñaàu coc dang hoäp kín coù choát Ñau coïc daïng hoäp kín co chot ñònh vò

Cau taïo ñoaïn noi: Caáu tao ñoan noái:

Dc D

ï Theùp doc p

∅

b. Muõi coïc: Loõi theùp: ñeå deã ñi qua noõi coù dò vaät: vaät: Ñoaïn noái coù hai ñaàu gioáng nhau vaø gioáng phaàn ñaàu coïc cuûa ñoaïn muõi

L = (1,5 ÷ 2)∅

d

Theùp loõi

δ = (8 ÷ 10)mm.

Cau taïo moi noi: Caáu tao moái noái: Hoäp muõi coïc:

c

 Coïc khoâng chòu hoaëc ít chòu taûi toïng ngang: Noái haøn qua baûn maõ lien ket hoäp ñau coïc cua hai ñoaïn (noi 4 maët). lieân keát hoäp ñaà coc c ûa hai ñoan (noái 4 maët)

D ) 2

 Coïc chòu taûi troïng ngang: Noái maët bích baèng bu loâng cöôøng ñoä cao.

÷ 5 , 1 (

0 0 8 - 0 7

Hoäp muõi coïc coc

0 0 7 - 0 5

Moùc caåu: Cau taïo moi noi: Caáu tao moái noái:

Noái haøn ï Ñoaïn coïc ï treân löôïng vaø khoaûng caùch =

≤(6 ÷7)m: boá trí 2 moùc caåu caùch ñeàu ñaàu coïc moät ñoaïn

Keo eposi Keo eposi Ban thep B û th ù I I I I Boá trí 2 ñeán 3 moùc ñeå caåu coïc khi vaän chuyeån vaø ñeå treo coïc leân giaù buùa khi ha coc. gia bua khi haï coïc. Theùp moùc caåu: neân duøng theùp AI. Soá f(Lñ). f(Lñ). - Neáu Lñ (0,2 ÷ 0,25)Lñ; a = (0,2 ÷ 0,25)Lñ; a Haøn taïi choã M+ = M-  Vôùi a = 0,207Lñ thì

 Hai moùc caåu caùch ñeàu ñaàu coïc a = (0,2 ÷ 0,25)Lñ;  Moc cau thö 3 cach ñau coïc 1 ñoaïn b ≈0,3Lñ. Moùc caåu thöù 3 caùch ñaàu coc 1 ñoan b 0 3L M+ = M- 

- Neu Lñ > (7 ÷8)m: bo trí 3 moc cau - Neáu L > (7 ÷8)m: boá trí 3 moùc caåu Ñoaïn coïc treân I - I

Vôùi b = 0,294Lñ thì

Thöïc teá coù theå moùc caåu thöù 3 khoâng boá trí saün maø ñaët loã xoû thanh treo hoaëc buoäc daây.

4.5.2 Cau taïo coïc ño taïi cho 4 5 2 Caáu tao coc ñoå tai choã

4.6. CAU TAÏO ÑAI COÏC 4 6 CAÁU TAO ÑAØI COC

4.6.1. Yeâu caàu chung:g

BT ñoå taïi choã → khoâng coù moái noái, khoâng chòu löïc khi thi coâng.  Beâtoâng coïc: caáp ñoä beàn ≥ B22.5

 Coát theùp: Cot thep: Theùp chòu löïc: theùp AII trôû leân, ≥18. Boá trí ñeàu theo chu vi.

≥ 5cm.

Vaät lieäu: BTCT (toaøn khoái hoaëc laép gheùp) - BT ñaøi: caáp ñoä beàn ≥ B20. à - Coát theùp ñaøi: theùp AII trôû leân, ≥12. - Lôùp baûo veä BT ñaøi a0

 Coïc chòu tai troïng ngang lôn: ñaët suot chieu dai coïc; Coc chòu taûi trong ngang lôùn: ñaët suoát chieàu daøi coc;  Coïc chuû yeáu chòu taûi troïng ñöùng: ñaët trong phaïm vi (1/3 ÷ 1/2) chieàu daøi coïc, ñoaïn döôùi ñaët caáu taïo. ñ 1/2) hi

Caáu taïo: à d øi t á

à å à

 Lôùp baûo veä BT coïc: abv

d ùi ñ ët Theùp ñai: ∅10 ÷ ∅12, taêng cöôøng ∅14 ÷ ∅16 taïi caùc vò trí caùch ñeàu (1,5 ÷ 2)m ñeå taêng ñoä oån ñònh cho toaøn boä loàng theùp. å ≥ 10cm. - hñ = f(Ñòa chaát - SCT cuûa ñaát döôùi ñaùy ñaøi.... - h: tính toaùn - Ñænh ñaøi phuï thuoäc ñaùy CT. Ñay ñai phuï thuoäc so löôïng va sô ño bo trí coïc. - Ñaùy ñaøi phu thuoäc soá löông vaø sô ñoà boá trí coc

4.6.2. Hình dang maët baèng ñai: 4 6 2 Hì h d ù ñ øi

ët b è

4.6.3. Caáu taïo lieân keát ñai coïc: 4 6 3 C á

li â k át ñ øi

t

g g y y ë ë Lien ket coïc vôi ñai thöông la lien ket ngam. Lieân keát coc vôùi ñaøi thöôøng laø lieân keát ngaøm g Hình daùng maët baèng ñaùy ñaøi phuï thuoäc vaø maët baèng ñaùy coâng ä p ï g trình, vaøo soá löôïng vaø sô ñoà boá trí coïc:

 Neáu ñaàu coïc khoâng theå ñaäp (truï caàu): chieàu daøi coïc ngaøm trong ñaøi ≥ max{1 2m vaø 2D } vôùi D > 600 trong ñai ≥ max{1,2m va 2Dc} vôi Dc > 600. ≥20∅ vôùi  Neáu ñaäp ñaàu coïc thì ñoaïn ñaäp ñaàu coïc ≥lneo (lneo theùp gai, ≥ 40∅ vôùi theùp trôn); ñoaïn coïc ngaøm trong ñaøi chæ th ù ñ øi hæ ) ñ t i caàn 100.

 Khoaûng caùch töø meùp coc ngoaøi cuøng ñeán meùp ñaøi δx  Khoang cach tö mep coïc ngoai cung ñen mep ñai δx, δy ≥ max {100 vaø Dc/2}  Khoaûng caùch töø tim coc ngoaøi cuøng ñeán meùp ñaøi ≥ D  Khoang cach tö tim coïc ngoai cung ñen mep ñai ≥ Dc.  Khoaûng caùch coïc Δx, Δy = (3 ÷ 6)Dc.

40∅ ùi th ù t ø

 Tröôøng hôïp ñaëc bieät coù theå khoâng lieân keát tröïc tieáp vôùi ñaøi maø thoâng qua taàng giaûm chaán (aùp duïng nôi coù ñoäng ñaát).

h ài í å

- Vôùi coïc nhoài coù theå boá trí Δx, Δy = 2,5Dc. V ùi ù h å b á 2 5D - Kích thöôùc caùc caïnh ñaøi coïc neân laáy chaün ñeán 5cm.