Công trình trung tâm thương mại - Khách sạn - Văn phòng - Căn hộ cao cấp - Bãi đậu xe ngầm Vincom

g - thiÕt kÕ nÒn mãng c«ng tr×nh I- Quy tr×nh thÕt kÕ mãng I.1_ Tµi liÖu cho viÖc thiÕt kÕ nÒn mãng c«ng tr×nh : I.1.1_ Tµi liÖu ®Þa chÊt : - §Ó thiÕt kÕ nÒn mãng c«ng tr×nh cÇn thu thËp ®ñ c¸c tµi liÖu vÒ ®Þa chÊt thuû v¨n khu vùc x©y dùng c«ng tr×nh. C¸c tµi liÖu ®Þa chÊt ph¶i ®ñ ®Ó thiÕt lËp mÆt c¾t ®Þa chÊt víi c¸c líp ®Êt cã ®ñ c¸c th«ng sè vÒ chØ tiªu c¬ lý, mùc n­íc ngÇm. - HÖ thèng kÕt qu¶ cña c¸c thÝ nghiÖm hiÖn tr­êng (CPT, SPT…) hoÆc c¸c thÝ nghiÖm trong phßng ph¶i ®­îc c¬ quan cã thÈm quyÒn lËp vµ kiÓm ®Þnh ®Ó dïng lµm c¨n cø x¸c ®Þnh søc chÞu t¶i cña cäc trong qu¸ tr×nh thiÕt kÕ. I.1.2_ VËt liÖu dïng thiÕt kÕ mãng : - Th«ng th­êng sö dông bªt«ng cèt thÐp cho viÖc thi c«ng nÒn mãng c«ng tr×nh. Khi ®ã cÇn cã c¸c thèng sè vÒ c­êng ®é vËt liÖu, c¸c th«ng tin vÒ phô gia sö dông nÕu cã. Trong tr­êng hîp thiÕt kÕ c¸c lo¹i nÒn mãng ®Æc biÖt cÇn cã c¸c th«ng tin chØ dÉn kÌm theo. I.1.3_ T¶i träng dïng thiÕt kÕ mãng : - T¶i träng thiÕt kÕ mãng th­êng lµ t¶i träng ch©n cét ®­îc tæ hîp theo quy ®Þnh. ViÖc sö dông t¶i träng tÝnh to¸n hay tiªu chuÈn tuú theo tõng qu¸ tr×nh thiÕt kÕ hay kiÓm tra mãng. §èi víi viÖc sö dông ®µi cäc chung cho mét hÖ mãng lín cÇn cã nh÷ng ph©n tÝch chÝnh x¸c vÒ sù t¸c dông cña t¶i träng ®Ó t×m ra ®­îc tæ hîp t¶i träng nguy hiÓm nhÊt. I.2_ Quy tr×nh chung thiÕt kÕ mãng cäc : 1- Thèng kª c¸c tµi liÖu, th«ng sè thiÕt kÕ: ®Êt nÒn, vËt liÖu, t¶i träng, tiªu chu©n thiÕt kÕ, c¸c yªu cÇu riªng ®èi víi c«ng tr×nh nÕu cã. 2- Chän lo¹i cäc, chiÒu s©u h¹ cäc, chiÒu s©u ch«n ®µi. ViÖc chon lo¹i cäc tiÕn hµnh trªn c¬ së c¸c ph­¬ng ¸n cäc ®­îc ®Ò xuÊt, ®¸nh gi¸ tuú theo ®iÒu kiÖn cô thÓ cña c«ng tr×nh, kh¶ n¨ng thi c«ng, c¸c chØ tiªu vÒ kinh tÕ kü thuËt tæng hîp. 3- X¸c ®Þnh søc chÞu t¶i cña cäc ®¬n. 4- X¸c ®Þnh s¬ bé sè l­îng cäc, bè trÝ cäc trong ®µi. 5- KiÓm tra t¶i träng t¸c dông lªn cäc. 6- KiÓm tra tÝnh to¸n cäc vµ ®µi cäc. 7- KiÓm tra æn ®Þnh tæng thÓ, dù b¸o ®é lón cña mãng cäc. 8- Hoµn thiÖn thiÕt kÕ vµ b¶n vÏ. II- ThiÕt kÕ mãng: II.1_ Th«ng sè thiÕt kÕ : II.1.1_ Tµi liÖu ®Þa chÊt : - Trªn c¬ së c¸c biÖn ph¸p thÝ nghiÖm hiÖn tr­êng, ta x¸c ®Þnh ®­îc hÖ thèng c¸c líp ®Êt nÒn víi c¸c chØ tiªu c¬ lý c¬ b¶n nh­ sau: Líp Líp ®Êt Tr¹ng th¸i §é dµy líp(m) §é s©u tù nhiªn Cao ®é c«ng tr×nh ¸p lùc tÝnh to¸n quy ­íc kg/cm2 N30 - §Êt san lÊp 1.00 -1 -4.5 1 SÐt, s¹n sái N©u ®á, nöa cøng 5.20 -6.2 -9.7 3.55 12 2 SÐt pha, c¸t Vµng nh¹t, dÎo cøng 2.20 -8.4 -11.9 2.25 12 3 C¸t pha X¸m vµng, dÎo 29.40 -37.8 -41.3 2.45 15 3b SÐt pha X¸m vµng, dÎo cøng 4.30 -42.1 -45.6 2.34 9 4 SÐt X¸m vµng, cøng 15.10 -57.2 -60.7 5.00 37 4a SÐt pha N©u vµng, cøng 3.90 -61.1 -64.6 2.75 31 5 C¸t pha X¸m xanh, dÎo 23.55 -84.65 -88.15 2.65 34 6 C¸t h¹t trung ChÆt Ch­a x¸c ®Þnh 5.00 41 - Mùc n­íc ngÇm ë ®é s©u 8.21m tÝnh tõ mÆt ®Êt tù nhiªn - Trªn c¬ së c¸c th«ng sè thÝ nghiÖm, chØ tiªu c¬ lý cña c¸c líp ®Êt ®­îc x¸c ®Þnh th«ng qua hÖ thèng c¸c c«ng thøc sau: + C¸c lo¹i dung träng: + HÖ sè rçng: Víi c¸c th«ng tin thu thËp ®­îc, hÖ thèng chØ tiªu c¬ lý cña c¸c líp ®Êt ®­îc tÝnh to¸n vµ tæng hîp trong b¶ng sau: TT ChØ tiªu Ký hiÖu §¬n vÞ Líp 1 Líp 2 Líp 3 Líp 3b Líp 4 Líp 4a Líp 5 Líp 6 Thµnh phÇn h¹t (mm) 1 sÐt <.005 p % 19 23 11 17 53 26 9 5 Bét 0.01->0.005 5 2 3 5 10 3 3 2 0.05->0.01 12 6 5 14 17 8 6 3 C¸t 0.1->0.05 9 7 5 18 8 10 5 4 0.25->0.1 9 29 29 45 7 28 28 23 0.5->0.25 6 28 29 1 4 21 32 29 1.0->0.5 3 5 12 1 4 10 27 2.0->1.0 2 4 5 5 S¹n sái 2->5 3 1 2 2 5->10 8 1 10->20 24 2 TÝnh chÊt vËt lý §é Èm tù nhiªn W % 24.5 21.8 19.3 20.4 19.3 17.5 18.2 18.5 3 Dung träng tù nhiªn g/cm3 2.01 1.93 1.95 1.94 2.01 1.96 1.96 1.98 4 Dung träng kh« g/cm3 1.62 1.59 1.63 1.61 1.69 1.67 1.66 1.67 5 Tû träng g/cm3 2.78 2.68 2.67 2.68 2.7 2.68 2.66 2.67 6 HÖ sè rçng e - 0.719 0.692 0.634 0.66 0.606 0.605 0.605 0.599 7 §é rçng n % 42 41 39 40 38 38 38 38 8 §é b·o hßa G % 94 85 81 83 86 78 80 83 9 H¹n ®é ch¶y - dÎo §é Èm giíi h¹n ch¶y LL % 38.5 29.1 22 26.2 45.3 32.7 21.8 10 §é Èm giíi h¹n dÎo PL % 20.7 17.4 16 16.8 23.7 18.5 15.9 11 ChØ sè dÎo PI % 17.9 11.7 6 9.4 21.6 14.2 5.9 12 §é sÖt B - 0.21 0.36 0.53 0.39 -0.21 -0.05 0.38 13 ThÝ nghiÖm c¾t Gãc néi ma s¸t ®é 21044' 17056' 24043' 18040' 21007' 21055' 25055' 31001' 14 Lùc dÝnh kÕt c kG/cm2 0.224 0.154 0.101 0.15 0.419 0.226 0.1 0.033 ThÝ nghiÖm nÐn HÖ sè rçng ε - 0.709 0.646 0.6 0.631 0.576 0.576 0.574 0.57 15 HÖ sè lón a cm2/kG 0.037 0.039 0.03 0.032 0.026 0.027 0.028 0.025 16 C­êng ®é chÞu t¶i quy ­íc R kG/cm2 3.55 2.25 2.45 2.34 5.00 2.75 2.65 5.00 17 M« ®un tæng biÕn d¹ng E kG/cm2 34.20 35.91 62.13 40.42 41.42 55.29 67.00 77.07 18 Sè bóa trung b×nh/30cm N30 bóa  12 15  9  37   31 34  41  LËp l¸t c¾t ®Þa chÊt: - §¸nh gi¸ ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt : + §Þa chÊt c¸c líp ®Êt mÆt hÇu hÕt lµ ®Êt yÕu, kh«ng cã gi¸ trÞ trong tÝnh to¸n søc . chÞu t¶i cho cäc, mÆt kh¸c c¸c líp bïn sÐt nh·o cßn cã thÓ g©y hiÖn t­îng ma s¸t ©m, ¶nh h­ëng tíi kh¶ n¨ng chÞu lùc cña cäc khi lµm viÖc. + Líp ®Êt 5 lµ c¸c líp c¸t t­¬ng ®èi tèt. Ta cã thÓ ®Æt cäc vµo trong líp ®Êt nµy. §Þa chÊt thµnh phè HCM cã tÇng cuéi sái ë rÊt s©u nªn ta ph¶i tËn dông kh¶ nÆng chÞu kh¸ng mòi vµ kh¸ng ma s¸t bªn cña c¸c líp ®Êt c¸t ®Ó t¹o ra søc chÞu t¶i cho cäc. + Mùc n­íc ngÇm cã ®é s©u 8,21m. Khi thiÕt kÕ cäc ph¶i kÓ ®Õn ¶nh h­ëng n­íc ngÇm th«ng qua viÖc dïng dung träng ®Èy næi ®èi víi c¸c líp ®Êt n»m d­íi mùc n­íc ngÇm. II.1.2_ VËt liÖu : - VËt liÖu lµm mãng lµ bªt«ng cèt thÐp. - Bªt«ng B30 (M400): Rn = 17Mpa = 170 kG/cm2 , Rk =1.2Mpa = 12 kG/cm2 - Cèt thÐp nhãm AII: Ra = 280Mpa = 2800 kG/cm2 II.1.3_ T¶i träng dïng thiÕt kÕ mãng : - T¶i träng tÝnh to¸n mãng cho cét ®­îc lÊy tõ b¶ng tæ hîp néi lùc cét. Tæ hîp ®­îc dïng lµ tæ hîp Nmax, Mtu. II.2_ Lùa chän vµ tÝnh to¸n ph­¬ng ¸n mãng : II.2.1_ Ph­¬ng ¸n mãng : - Víi c¸c d¹ng c«ng tr×nh d©n dông vµ nhµ cao tÇng, ta cã thÓ sö dông c¸c ph­¬ng ¸n mãng nh­ sau: a/ Mãng cäc BTCT chiÕm chç: lµ d¹ng mãng cäc BTCT s¶n xuÊt tr­íc, ®­îc h¹ vµo nÒn b»ng ph­¬ng ph¸p th«ng dông lµ ®ãng hoÆc Ðp. Trong ®iÒu kiÖn x©y chen trong thµnh phè th× ph­¬ng ph¸p Ðp cäc ®­îc lùa chän sö dông - ¦u ®iÓm: + Kh«ng g©y chÊn ®éng m¹nh do ®ã thÝch hîp víi c«ng tr×nh x©y chen. + DÔ thi c«ng, nhÊt lµ víi ®Êt sÐt vµ ¸ sÐt mÒm. + Trong qu¸ tr×nh Ðp cã thÓ ®o chÝnh x¸c lùc Ðp, kiÓm tra chÊt l­îng cäc dÔ dµng + Gi¸ thµnh rÎ, ph­¬ng tiÖn ®¬n gi¶n, kü thuËt kh«ng phøc t¹p - Nh­îc ®iÓm: + TiÕt diÖn cäc nhá do ®ã søc chÞu t¶i cña cäc kh«ng lín. + Cäc kh«ng xuèng ®­îc ®é s©u lín, khã thi c«ng khi ph¶i xuyªn qua líp sÐt cøng hoÆc c¸t chÆt dµy. + ChiÒu dµi ®o¹n cäc thi c«ng nhá nªn sè l­îng mèi nèi lín, khã kiÓm tra chÊt l­îng mèi nèi cäc trong qu¸ tr×nh thi c«ng b/ Mãng cäc khoan nhåi: lµ d¹ng mãng cäc thay thÕ - ¦u ®iÓm: + Cã thÓ khoan ®Õn ®é s©u lín, c¾m s©u vµo líp ®Êt chÞu lùc tèt nhÊt . + KÝch th­íc cäc lín, søc chÞu t¶i cña cäc rÊt lín, chÞu t¶i träng ®éng tèt. + Kh«ng g©y chÊn ®éng trong qu¸ tr×nh thi c«ng, kh«ng ¶nh h­ëng ®Õn c«ng tr×nh xung quanh - Nh­îc ®iÓm: + Thi c«ng phøc t¹p, cÇn ph¶i cã thiÕt bÞ chuyªn dïng, kü s­ cã tr×nh ®é vµ kinh nghiÖm, c«ng nh©n lµnh nghÒ + Khã kiÓm tra chÊt l­îng lç khoan vµ th©n cäc sau khi ®æ bª t«ng còng nh­ sù tiÕp xóc kh«ng tèt gi÷a mòi cäc vµ líp ®Êt chÞu lùc. + Gi¸ thµnh thi c«ng vµ thÝ nghiÖm kiÓm tra chÊt l­îng cäc lín. + C«ng tr­êng bÞ bÈn do bïn vµ bentonite ch¶y ra. c/ Mãng cäc Barrette vµ t­êng ch¾n : - ¦u ®iÓm: + Cäc barrete còng lµ mét d¹ng cäc khoan nhåi nªn nã còng mang nh÷ng ­u nh­îc ®iÓm gièng cäc khoan nhåi khi so s¸nh víi c¸c ph­¬ng ¸n cäc kh¸c. + Cäc Barrette cã thÓ ®­îc chÕ t¹o víi kÝch th­íc lín do cÊu t¹o gÇu ®µo nªn søc chÞu t¶i cña nã còng lín h¬n cäc khoan nhåi, cã thÓ ®¹t ®Õn 6000 tÊn vµ rÊt ­u viÖt khi x©y dùng c¸c c«ng tr×nh cã nhiÒu tÇng hÇm v× nã cã thÓ lµm t­êng Barrette ch¾n ®Êt vµ t­êng bao cña c¸c tÇng hÇm. + T­êng ch¾n võa cã t¸c dông chÞu lùc nh­ t­êng tÇng hÇm võa cã chøc n¨ng nh­ t­êng cõ vµ kh¶ n¨ng chèng thÊm rÊt tèt nªn cã thÓ sö dông kÕt hîp ®Ó gi¶m chi phÝ, ®¶m b¶o kh«ng ¶nh h­ëng ®Õn c«ng tr×nh xung quanh. - Nh­îc ®iÓm: + Cäc Barrette chØ dïng cho c¸c c«ng tr×nh cã t¶i träng lín hoÆc x©y dùng trªn nÒn ®Êt yÕu v× gi¸ thµnh cña nã rÊt cao. ë ViÖt Nam hiÖn nay chØ cã mét sè Ýt c«ng ty cã thiÕt bÞ vµ kh¶ n¨ng thi c«ng cho lo¹i cäc nµy. + Ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n phøc t¹p, ch­a thèng nhÊt. Thi c«ng ®ßi hái thiÕt bÞ hiÖn ®¹i, kü thuËt phøc t¹p vµ c«ng nh©n tay nghÒ cao. => Trong ®å ¸n nµy em dù kiÕn sö dông ph­¬ng ¸n cäc khoan nhåi cã thæi röa ®¸y cäc. - Dù kiÕn h¹ cäc vµo líp ®Êt 5 mét kho¶ng 3000 – 10’000 mm. Nh­ vËy, cao tr×nh mòi cäc lµ -64,1 -> -74,1m so víi mÆt ®Êt tù nhiªn, chiÒu dµi cäc khoan nhåi lµ 38,1 – 45,1m tÝnh tõ ®¸y ®µi ®Õn mòi cäc. - ChiÒu dµi cäc trong c¸c líp ®Êt Líp ®Êt 3 3b 4 4a 5 Li (m) 11,8 4,3 15,1 3,9 3->10 N 15 9 37 31 34 - Cäc khoan nhåi dïng d­íi cét cã thÓ sö dông lo¹i ®­êng kÝnh: 1m; 1,2m; 1,4m; 1,5m; II.2.2_ X¸c ®Þnh søc chÞu t¶i cña cäc ®¬n : - Søc chÞu t¶i cña cäc khoan nhåi: Qa = min (Qavl , Qad) - Søc chÞu t¶i theo vËt liÖu lµm cäc Trong ®ã: - C­êng ®é tÝnh to¸n cña bª t«ng cäc nhåi, v× nhµ thÇu thi c«ng dïng dung dÞch sÐt ®Ó gi÷ thµnh hè ®µo nªn = R/4,5 theo tiªu chuÈn TCVN 195:1997, R – M¸c thiÕt kÕ cña bª t«ng cäc nhåi. Kg/m2 Fb – DiÖn tÝch tiÕt diÖn cäc Fa – DiÖn tÝch tiÕt diÖn cèt thÐp däc trôc Ran – C­êng ®é tÝnh to¸n cèt thÐp, x¸c ®Þnh nh­ sau: - §èi víi thÐp ≤ f28, Ran = Rc / 1,5 nh­ng kh«ng lín h¬n 2200kg/cm2. - §èi víi thÐp > f28, Ran = Rc / 1,5 nh­ng kh«ng lín h¬n 2000kg/cm2. R – Giíi h¹n ch¶y cña cèt thÐp, kg/cm2. Ta cã b¶ng tÝnh to¸n kh¶ n¨ng chÞu lùc cña cäc khoan nhåi theo vËt liÖu nh­ sau: f cäc (m) R (kg/cm2) Ru kg/cm2) Fb (cm2) Fa (cm2) A (cm2) Rc (AII) Ran<2000 Pvl (tÊn) 0.80 400.00 88.89 5024.00 12.56 5011.44 2800.00 1866.67 468.91 1.00 400.00 88.89 7850.00 19.63 7830.38 2800.00 1866.67 732.68 1.20 400.00 88.89 11304.00 28.26 11275.74 2800.00 1866.67 1055.05 1.40 400.00 88.89 15386.00 38.47 15347.54 2800.00 1866.67 1436.05 1.50 400.00 88.89 17662.50 44.15 17618.35 2800.00 1866.67 1648.51 - Søc chÞu t¶i cho phÐp cña cäc theo ®Êt nÒn ®­îc tÝnh theo c«ng thøc trong tiªu chuÈn 195 – 1997 “Nhµ cao tÇng – ThiÕt kÕ cäc khoan nhåi” : Trong ®ã: - ChØ sè xuyªn tiªu chuÈn cña ®Êt; - ChØ sè xuyªn tiªu chuÈn trung b×nh cña ®Êt trong kho¶ng 1d d­íi mòi cäc vµ 4d d­íi mòi cäc. NÕu N > 60, khi tÝnh to¸n N lÊy N = 60; nÕu N >50 th× trong c«ng thøc (12) lÊy N = 50; Nc - Gi¸ trÞ trung b×nh cña chØ sè xuyªn tiªu chuÈn trong líp ®Êt rêi; Ns - Gi¸ trÞ trung b×nh cña chØ sè xuyªn tiªu chuÈn trong líp ®Êt dÝnh; Ap - DiÖn tÝch tiÕt diÖn mòi cäc, m2; Ls - ChiÒu dµi phÇn th©n cäc n»m trong líp ®Êt dÝnh, m; Lc - ChiÒu dµi phÇn th©n cäc n»m trong líp tÊt rêi, m; - Chu vi tiÕt diÖn cäc, m; Wp - HiÖu sè gi÷a träng l­îng cäc vµ träng l­îng cña trô ®Êt nÒn do cäc thay thÕ, tÊn. Cäc 1400 ch«n vµo líp 5: 4,9m §­êng kÝnh cäc (m) 1.4 Líp ChiÒu dµy líp (m) Nlop Lcoc Ntb Ap (m2) Nc Lc(m) Ns Ls (m) omega (m) Wp W (tan) dung trong tu nhien (t/m3) Qa (tan) 1 40 25.2 1.54 24.5 16.7 25.67 23.3 4.40 32.39 1426 2 3 3 11.8 15 9.99 1.95 3b 4.3 9 3.70 1.94 4 15.1 37 11.38 2.01 4a 3.9 31 3.24 1.96 5 4.9 34 4.07 1.96 Cäc 1400 ch«n vµo ®¸y líp 4a. §­êng kÝnh cäc (m) 1.4 Líp ChiÒu dµy líp (m) N Lcoc Ap (m2) Nc Lc(m) Ns Ls (m) (m) Wp Wp (tÊn) γ(t/m3) Qa (tÊn) 1 35,1 23 1.54 15 11.8 25.67 23.3 4.40 29.08 1272 2 3 3 11.8 15 10.75 1.95 3b 4.3 9 3.70 1.94 4 15.1 37 11.38 2.01 4a 3.9 31 3.24 1.96 5 §­êng kÝnh cäc (m) 1.2 Líp ChiÒu dµy líp (m) N Lcoc Ap (m2) Nc Lc(m) Ns Ls (m) (m) Wp Wp (tÊn) γ(t/m3) Qa (tÊn) 1 35,1 23 1,13 15 11.8 25.67 23.3 3.77 21.36 1094 2 3 3 11.8 15 7.90 1.95 3b 4.3 9 2.72 1.94 4 15.1 37 8.36 2.01 4a 3.9 31 2.38 1.96 5 §­êng kÝnh cäc (m) 1.0 Líp ChiÒu dµy líp (m) N Lcoc Ap (m2) Nc Lc(m) Ns Ls (m) (m) Wp Wp (tÊn) γ(t/m3) Qa (tÊn) 1 35,1 23 0.79 15 11.8 25.67 23.3 3.14 14.83 903 2 3 3 11.8 15 5.48 1.95 3b 4.3 9 1.89 1.94 4 15.1 37 5.81 2.01 4a 3.9 31 1.65 1.96 5 Nh­ vËy, søc chÞu t¶i cña cäc: Qa = min (Qavl , Qad) Cäc 1400 ch«n vµo líp 5: 4,9m Cäc Ø 1400: Qa = min (Qavl , Qad)=min (1436.05 tÊn; 1426.02 tÊn) = 1426 tÊn. Cäc 1400 ch«n tíi ®¸y líp 4a. Cäc Ø 1400: Qa = min (Qavl , Qad)=min (1436.05 tÊn; 1272 tÊn) = 1272 tÊn. Cäc Ø 1200: Qa = min (Qavl , Qad)=min (1055.05 tÊn; 1094.26 tÊn) = 1055.05 tÊn. Cäc Ø 1000: Qa = min (Qavl , Qad)=min (732.68 tÊn; 903 tÊn) = 732.68 tÊn. Cét TÇng hÇm 6 M3 (kNm) M2 (kNm) N (kN) Q3 (kN) Q2 (kN) Sè cäc §­êng kÝnh (m) Mét cäc (tan) Tæng - kN c 74 -145.0 117.4 -8751.7 -70.0 88.7 2 1 732.68 14653.6 c 76 -154.5 -1.8 -9137.6 3.7 94.5 2 1 732.68 14653.6 c 78 -169.5 -3.5 -10411.7 4.7 103.8 2 1 732.68 14653.6 c 80 -162.3 116.3 -9578.3 -69.4 99.2 2 1 732.68 14653.6 c 82 -191.4 -41.4 -26593.8 28.1 117.2 3 1.4 1272 38160 c 84 -181.0 -17.6 -32689.3 13.5 110.7 3 1.4 1272 38160 c 86 -254.1 -7.9 -36417.7 7.4 155.8 3 1.4 1272 38160 c 88 -34.9 -5.2 -32978.0 5.8 20.3 3 1.4 1272 38160 c 90 -24.9 15.0 -31658.0 -6.7 14.1 3 1.4 1272 38160 c 92 -188.4 -37.9 -32766.3 26.0 115.1 3 1.4 1272 38160 c 94 -88.9 2.7 -33798.3 0.9 53.5 3 1.4 1272 38160 c 96 -104.1 -182.8 -28892.3 115.5 62.9 3 1.4 1272 38160 II.3_ TÝnh to¸n cäc vµ ®µi cäc : cét C96 ( ph­¬ng ¸n: 2 cäc 1000) II.3.1_ TÝnh to¸n sè l­îng cäc vµ bè trÝ cäc trong ®µi : §µi cäc lµm b»ng bª t«ng cèt thÐp, ®­îc thiÕt kÕ nh­ cÊu kiÖn d­íi t¸c dông cña t¶i träng c«ng tr×nh vµ h¶n lùc cña cäc. Tïy theo c¸ch liªn kÕt gi÷a c¸c ®µi cäc, cã thÓ xem ®µi cäc lµm viÖc nh­ hÖ kÕt cÊu ®éc lËp, hÖ kÕt cÊu ph¼ng hay hÖ kÕt cÊu kh«ng gian. §èi víi c«ng tr×nh nµy c¸c ®µi cäc liÖn hÖ víi nhau b»ng sµn tÇng hÇm 6. Nh­ vËy cã thÓ coi gÇn ®óng c¸c ®µi cäc lµm viÖc ®éc lËp víi nhau. Chän chiÒu cao ®µi: 1, Mãng cäc thiÕt kÕ lµ mãng cäc ®µi thÊp, khi mãng cäc tiÕp nhËn t¶i träng tõ c«ng tr×nh, ®µi cäc lµ bé phËn ph©n bè t¶i träng vµo ®Êt nÒn th«ng qua tiÕp xóc gi÷a ®Êt víi ®µi vµ víi cäc. Tån t¹i ph¶n lùc ®Êt lªn ®¸y vµ thµnh bªn ®µi khi ®µi thÊp h¬n mÆt ®Êt. Trong phÇn lín tr­êng hîp, ph¶n lùc ®Êt lªn ®¸y ®µi ®­îc coi nh­ kh«ng ®¸ng kÓ vµ trong tÝnh to¸n th­êng bá qua. ¸p lùc ngang cña ®Êt lªn thµnh bªn ®µi cäc mét mÆt phô thuéc vµo tÝnh chÊt cña ®Êt; mét mÆt phô thuéc chÝnh t¶i träng ngang g©y ra chuyÓn vÞ ngang cña ®µi; mÆt kh¸c phô thuéc rÊt lín vµo ®é s©u ®¸y ®µi. Khi ®¸y ®µi ®ñ s©u, ¸p lùc ®Êt lªn thµnh bªn c©n b»ng víi t¶i träng ngang Q0 th× cã thÓ coi gÇn ®óng r»ng cäc kh«ng chÞu t¶i träng ngang vµ momen. Mãng cäc trong tr­êng hîp nµy ®­îc gäi lµ mãng cäc ®µi thÊp. VÒ nguyªn lý khi ®µi bÞ dÞch chuyÓn ngang, ¸p lùc ®Êt chñ ®éng xuÊt hiÖn mÆt tr­íc ®µi trong khi ¸p lùc ®Êt bÞ ®éng xuÊt hiÖn mÆt sau ®µi, c¸c mÆt bªn xuÊt hiÖn ph¶n lùc ma s¸t cïng ®ång thêi c¶n trë chuyÓn vÞ cña ®µi. NÕu t¶i träng ngang Q0 ®ñ lín hoÆc ®é s©u h® ®ñ bÐ, c¸c gi¸ trÞ ph¶n lùc ®Êt lªn ®µi theo h­íng t¶i träng Q0 ®¹t gi¸ trÞ cùc trÞ cã thÓ x¸c ®Þnh theo c¸c ph­¬ng ph¸p ®· biÕt trong C¬ häc ®Êt. ChiÕu lªn ph­¬ng ngang c¸c lùc t¸c dông vµo ®µi cäc ta tÝnh to¸n nh­ sau: (theo s¸ch “NÒn vµ Mãng”_ Phan Hång Qu©n) Ph­¬ng tr×nh m« t¶ quan hÖ c©n b»ng: Trong ®ã: - : Tæng ph¶n lùc ®Êt lªn ®µi øng víi ®é s©u ch«n ®µi h. - : Tæng ph¶n lùc cña cäc øng víi chuyÓn vÞ ngang t­¬ng øng. T¶i träng tÝnh to¸n: Cét TÇng hÇm 6 Ph­¬ng ¸n mãng Nmax (kN) M2 (kNm) M3 (kNm) Q2 (kN) Q3 (kN) Sè cäc §­êng kÝnh (m) c 78 -10411.7 3.5 169.5 4.7 103.8 2 1.0 T¶i träng tiªu chuÈn: Cét TÇng hÇm 6 Ph­¬ng ¸n mãng Nmax (kN) M2 (kNm) M3 (kNm) Q2 (kN) Q3 (kN) So coc §­êng kÝnh (m) c 78 10411,7/1,15 3,5/1,15 169,5/1,15 4,7/1,15 103,8/1,15 2 1.0 = 9054 = 3 = 147 = 4 = 90 TÝnh: víi hd lµ ®é s©u ®µi. §µi cäc ®Æt vµo líp ®Êt c¸t pha vµng dÎo cã chØ tiªu c¬ lý nh­ sau: TT ChØ tiªu Ký hiÖu §¬n vÞ Líp 3 Thµnh phÇn h¹t (mm) 1 sÐt <.005 p % 11 Bét 0.01->0.005 3 0.05->0.01 5 C¸t 0.1->0.05 5 0.25->0.1 29 0.5->0.25 29 1.0->0.5 12 2.0->1.0 4 S¹n sái 2->5 1 5->10 1 10->20 2 TÝnh chÊt vËt lý §é Èm tù nhiªn W % 19.3 3 Dung träng tù nhiªn g/cm3=10 kN/m3 1.95 4 Dung träng kh« g/cm3 1.63 5 Tû träng g/cm3 2.67 6 HÖ sè rçng e - 0.634 7 §é rçng n % 39 8 §é b·o hßa G % 81 9 H¹n ®é ch¶y - dÎo §é Èm giíi h¹n ch¶y LL % 22 10 §é Èm giíi h¹n dÎo PL % 16 11 ChØ sè dÎo PI % 6 12 §é sÖt B - 0.53 13 ThÝ nghiÖm c¾t Gãc néi ma s¸t ®é 24o43' 14 Lùc dÝnh kÕt c KG/cm2 0.101 ThÝ nghiÖm nÐn HÖ sè rçng - 0.6 15 HÖ sè lón a cm2/KG 0.03 16 C­êng ®é chÞu t¶i quy ­íc R KG/cm2 2.45 17 M« ®un tæng biÕn d¹ng E KG/cm2 62.13 18 Sè bóa trung b×nh/30cm N30 bóa 15 => lùc t¸c dông cña ®Êt mÆt bªn ®µi chØ tÝnh nh­ lùc tÜnh. Ph©n bè tam gi¸c theo chiÒu s©u ®µi. Quy ®æi vÒ lùc tËp trung : chØ tÝnh to¸n víi Q3 = 16,95 tÊn. Nh­ vËy ta cã Theo c«ng thøc IV.61 trong (theo s¸ch “NÒn vµ Mãng”_ Phan Hång Qu©n) => Thö l¹i thÊy nh­ vËt tháa m·n. LÊy kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c tim cäc 4d. §µi hai cäc nh­ h×nh vÏ. Do biÖn ph¸p thi c«ng dïng cäc khoan nhåi lµm cäc biÖn ph¸p kh«ng tÝnh cäc nµy vµo sù lµm viÖc cña kÕt cÊu nh­ng ¶nh h­ëng tíi thiÕt kÕ kÝch th­íc vµ thi c«ng c«ng tr×nh. V× thÕ ta cã h×nh vÏ trªn. KÝch th­íc ®µi lµ 5,6m x 2,0m x 1,5m. Cäc ngµm vµo ®µi 15 cm. Tæng chiÒu dµi cäc lµ 36,6 m, tÝnh tõ ®¸y ®µi ®Õn mòi cäc. Trªn ®©y còng chÝnh lµ ®iÒu kiÖn chäc thñng cña ®µi cäc. II.3.2_ T¶i träng ph©n phèi lªn cäc: Theo c¸c gi¶ thiÕt gÇn ®óng coi cäc chØ chÞu t¶i däc trôc vµ cäc chØ chÞu nÐn hoÆc chÞu kÐo. Träng l­îng cña ®µi: (kh«ng cã ®Êt trªn ®µi mÆt trªn ®µi = mÆt sµn tÇng hÇm 6) +, Gd = 5,6 x 2,0 x 1,5 x 2,5=420 kN T¶i träng t¸c dông lªn cäc ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: trong ®ã trôc x, y t­¬ng øng víi trôc 2 vµ 3. => => vµ =>=> vµ So s¸nh: => cäc chØ chÞu nÐn Vµ => cäc chØ chÞu nÐn II.3.3_ KiÓm tra tæng thÓ mãng cäc : II.3.3.1_ M« h×nh khèi mãng quy ­íc : M« h×nh khèi mãng quy ­íc ®­îc lÊy theo TCXD 205-1998, víi gãc më jtb/4 kÓ tõ ®¸y ®µi. Gãc më Khèi mãng quy ­íc cã Bm = Bdai + 2.Lcoc.tg = 2,0 + 2x36,6xtg(22o11’/4) = 9,1 (m) Lm = Ldai + 2.Lcoc.tg = 5,6 + 2x36,6xtg(22o11’/4)= 12,7 (m) Hm = Lcoc + hd=35,1 + 1,5 = 36,6 (m) II.3.3.2_ KiÓm tra æn ®Þnh ®¸y khèi mãng - T¶i träng ®øng ch©n cét (bá qua m«men lÖch t©m v× gi¸ trÞ nhá) : N = kN - Träng l­îng ®µi Gd = 5,6 x 2,0 x 1,5 x 25=420 kN - Träng l­îng cäc 1000: Gc = 36,6 x 3,14 x 1,02/4 x 25 = 718 kN/coc - §µi vµ cäc n»m trong vïng d­íi mùc n­íc ngÇm, dung träng ®Èy næi trung b×nh c¸c líp ®Êt tõ mÆt ®µi ®Õn mòi cäc lµ: ; §­êng kÝnh cäc (m) 1.5 TØ träng HÖ sè rçng   Dung träng ®Èy næi ( TÊn/m3) Dung träng ®Èy næi trung b×nh  ( TÊn/m3) Dung träng ®Èy næi trung b×nh  ( TÊn/m3) Líp ChiÒu dµy líp (m) 1 2.78 0.72 1.04 2 2.68 0.69 0.99 3 2.67 0.63 1.02 3 11.8 2.68 0.66 1.01 11.94 1.027 1.027 3b 4.3 2.70 0.61 1.06 4.55 4 15.1 2.68 0.61 1.05 15.81 4a 3.9 2.66 0.61 1.03 4.03 5 2.67 0.60 1.04 5.12 T¶i träng ®øng quy vÒ ®¸y khèi mãng lµ : (cã kÓ ®Õn cäc biÖn ph¸p thay thÕ ®Êt) Nm = Nc + Gd + Gcoc + ( Vm – Vd – Vcoc).gdntb =+420+718x2+(12,7x9,1x36,6–16,8-32,57).10,27+3,14x1,42/4x20x(25-1,027) = 55655 (kN) øng suÊt ®¸y khèi mãng lµ : C­êng ®é ®Êt nÒn ë ®¸y khèi quy ­íc tÝnh theo Terzaghi : (theo s¸ch “NÒn vµ Mãng”_ Phan Hång Qu©n) + §¸y mãng ®Æt mÆt líp ®Êt 5 cã j = 25o55’, ta cã Ng = 10,4; Nq = 10,7 ; Nc = 20,7 c = 0kN/cm2. + + + + Thay sè vµo ta cã R = 378 T/m2 >> sm = 48,2 T/m2 - VËy ®iÒu kiÖn c­êng ®é khèi mãng ®­îc ®¶m b¶o II.3.3.3_ Dù b¸o ®é lón cña khèi mãng : a, Do ®¸y khèi mãng ®Æt hoµn toµn trong líp ®Êt 5 nªn ®é lón cña khèi mãng cã thÓ ®­îc tÝnh gÇn ®óng theo c«ng thøc cña lý thuyÕt ®µn håi ¸p dông cho nÒn ®ång nhÊt Trong ®ã: + Pgl = sm - g.H = 48,2 - å(gi.hi) = 48,2 - 71,3<0 + wo tra b¶ng theo mãng ch÷ nhËt, cã wo = 1,38 + mo = 0,3 ®èi víi ®Êt c¸t pha. + Líp ®Êt 5 cã Eo = 670 T/m2 Nh­ vËy nÒn ®Êt d­íi ®¸y khèi mãng quy ­íc ®ñ kh¶ n¨ng chÞu lùc. II.4_ ThiÕt kÕ thÐp cho cäc vµ ®µi cäc : II.4.1_ TÝnh to¸n cèt thÐp cho cäc : Hµm l­îng cèt thÐp cäc khoan nhåi lÊy kho¶ng m = 0,4-0,6%. Ta dïng 16f22 bè trÝ ®Òu theo chu vi víi kho¶ng c¸ch thÐp däc kho¶ng 300. Hµm l­îng cèt thÐp ®¹t 0,7%. §Ó ®¶m b¶o trong qu¸ tr×nh cÈu lång. ThÐp däc ®­îc tæ hîp thµnh c¸c lång thÐp dµi 8-11,7 m tuú theo ®iÒu kiÖn cÈu l¾p. ThiÕt kÕ cô thÓ lång thÐp ®­îc quyÕt ®Þnh khi lªn ph­¬ng ¸n thi c«ng cäc. Cèt ®ai f10, xo¾n a200 bè trÝ ®Òu theo chiÒu dµi cäc. §ai thi c«ng f20, a = 2m. èng siªu ©m chÊt l­îng cäc f60, bè trÝ 4 èng chia ®Òu kho¶ng c¸ch trªn chu vi lång thÐp. II.4.2_ TÝnh to¸n cèt thÐp cho ®µi cäc : S¬ ®å tÝnh coi ®µi cäc nh­ dÇm conson, ngµm t¹i mÐp cét. TiÕt diÖn I-I: MI = .3,3 = .1,3= 6719.83(kNm) Dïng 6f32/1m, a160 ®Æt h×nh vÏ Fa = 96,5cm2 TiÕt diÖn II-II: Cèt thÐp theo cÊu t¹o. §Ó ®¶m b¶o thi c«ng bªt«ng ®µi, theo chØ dÉn thiÕt kÕ ®µi cäc, cèt thÐp ®µi nªn bè trÝ thµnh d¹ng lång thÐp. C¸c mÆt bªn cña ®µi ta dïng thÐp f20, a250 II.5_ThiÕt kÕ mãng c«t c86: II.5.1_T¶i träng: T¶i träng tÝnh to¸n mãng cho cét biªn trôc I3 ®­îc lÊy tõ b¶ng tæ hîp néi lùc cét. Tæ hîp ®­îc dïng lµ tæ hîp Nmax, Mtu, Qtu. Gi¸ trÞ t¶i träng tÝnh to¸n ch©n cét lµ: T¶i träng tÝnh to¸n: Cét TÇng hÇm 6 Ph­¬ng ¸n mãng Nmax (kN) M2 (kNm) M3 (kNm) Q2 (kN) Q3 (kN) Sè cäc §­êng kÝnh (m) c 86 -36417.7 7.9 254.1 155.8 7.4 3 1.4 T¶i träng tiªu chuÈn: Cét TÇng hÇm 6 Ph­¬ng ¸n mãng Nmax (kN) M2 (kNm) M3 (kNm) Q2 (kN) Q3 (kN) So coc §­êng kÝnh (m) c 86 36417.7/1.15 7.9/1.15 254.1/1.15 155.8/1.15 7.4/1.15 3 1.4 =31668 =7 =221 =135 =6 T¶i träng tiªu chuÈn ®­îc sö dông ®Ó tÝnh to¸n nÒn mãng theo tr¹ng th¸i giíi h¹n thø hai. T¶i träng ®· tÝnh ®­îc lµ t¶i träng tÝnh to¸n, muèn cã tæ hîp c¸c t¶i träng tiªu chuÈn ®óng ra ph¶i lµm b¶ng tæ hîp kh¸c b»ng c¸ch nhËp t¶i träng tiªu chuÈn t¸c dông lªn c«ng tr×nh. Tuy nhiªn, ®Ó ®¬n gi¶n quy ph¹m cho phÐp dïng hÖ sè v­ît t¶i trung b×nh n = 1,15. Nh­ vËy, t¶i träng tiªu chuÈn nhËn ®­îc b»ng c¸ch lÊy tæ hîp c¸c t¶i träng tÝnh to¸n chia cho hÖ sè v­ît t¶i trung b×nh. II.5.2_Chän sè l­îng cäc: Dïng cäc khoan nhåi D1400 cã [P]= 14260,2 (kN). Hµm l­îng cèt thÐp cäc khoan nhåi lÊy kho¶ng m = 0,4-0,6%. Ta dïng 16f22 bè trÝ ®Òu theo chu vi víi kho¶ng c¸ch thÐp däc kho¶ng 300. Hµm l­îng cèt thÐp ®¹t 0,4%. §Ó ®¶m b¶o trong qu¸ tr×nh cÈu lång. ThÐp däc ®­îc tæ hîp thµnh c¸c lång thÐp dµi 8-11,7 m tuú theo ®iÒu kiÖn cÈu l¾p. ThiÕt kÕ cô thÓ lång thÐp ®­îc quyÕt ®Þnh khi lªn ph­¬ng ¸n thi c«ng cäc. Cèt ®ai f10, xo¾n a200 bè trÝ ®Òu theo chiÒu dµi cäc. §ai thi c«ng f20, a = 2m. èng siªu ©m chÊt l­îng cäc f60, bè trÝ 4 èng chia ®Òu kho¶ng c¸ch trªn chu vi lång thÐp. KiÓm tra chèng ®©m thñng trªn mÆt ph¼ng nghiªng: Cã thÓ coi gÇn ®óng mÆt c¾t nghiªng nh­ h×nh vÏ. DiÖn tÝch cña mÆt c¾t nghiªng: §µi cäc ph¶i tháa m·n ®iÒu kiÖn chèng ®©m thñng theo tiÕt diÖn nghiªng vµ tiÕt diÖn th¼ng ®øng. ChiÒu cao ®µi x¸c ®inh theo tr¹ng th¸i giíi h¹n vÒ c­êng ®é cña vËt liÖu chñ yÕu khi coi ®µi cäc nh­ mét b¶n chÞu nÐn côc bé vµ chÞu Ðp thñng tõ 2 phÝa: chÞu nÐn d­íi t¸c dông cña t¶i träng c«ng tr×nh, No, trªn diÖn tÝch cét ®­êng kÝnh 2m vµ chÞu nÐn d­íi t¸c dông cña ph¶n lùc cäc, Pi, trªn c¸c diÖn tÝch cäc 1,4 m. §iÒu kiÖn x¸c ®Þnh chiÒu cao ®µi: Trong ®ã: + : øng suÊt trong b¶n ®µi do t¶i träng nÐn côc bé g©y ra, x¸c ®Þnh theo c¸c tr¹ng th¸i lµm viÖc t­¬ng øng. + R : C­êng ®é t­¬ng øng cña bª t«ng ®µi, , lÊy theo Mac bª t«ng thiÕt kÕ. ; Trong ®ã: + : Tæng lùc däc thiÕt kÕ t¸c dông lªn mãng; + : Tæng ph¶n lùc ®Çu cäc cña c¸c cäc cã mÆt trong ph¹m vi mÆt b»ng cét (nÕu cã). + lÊy cßn lÊy : gãc mÆt ®¸y ®µi vµ tiÕt diÖn nghiªng. + u: chu vi cét, víi d lµ ®­êng kÝnh cét. + : DiÖn tÝch xung quanh cña l¨ng thÓ Ðp thñng trªn ®ã tån t¹i øng suÊt kÐo chÝnh lín nhÊt ( ®­îc gi¶ thiÕt lµ ph©n bè ®Òu). + ho: chiÒu cao lµm viÖc cña ®µi, ;chiÒu cao cña ®µi; a: chiÒu dµy líp b¶o vÖ cèt thÐp ®µi. => =>2,5m VËy chän chiÒu cao ®µi mãng h® = 2,5 m. Sè l­îng cäc s¬ bé: Trong ®ã: n: sè l­îng cäc trong mãng. N : Tæng lùc ®øng tÝnh ®Õn cao tr×nh ®¸y ®µi. P : søc chÞu t¶i tÝnh to¸n cña mçi cäc. β : hÖ sè kinh nghiÖm kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña t¶i träng ngang vµ moomen, lÊy tõ 1.0 ®Õn 1.5 cäc Chän sè cäc n= 3. Kho¶ng c¸c gi÷a c¸c tim cäc ³ 3d = 400 cm, Kho¶ng c¸ch tõ tim cäc ®Õn mÐp ®µi ³ 0.7d = 98 cm, lÊy 110cm MÆt b»ng bè trÝ cäc nh­ h×nh vÏ : II.5.3 KiÓm tra chiÒu s©u ch«n ®µi: Sè liÖu ®Þa chÊt d­íi ®¸y ®µi: §µi cäc ®Æt vµo líp ®Êt c¸t pha vµng dÎo cã chØ tiªu c¬ lý nh­ sau: TT ChØ tiªu Ký hiÖu §¬n vÞ Líp 3 Thµnh phÇn h¹t (mm) 1 sÐt <.005 p % 11 Bét 0.01->0.005 3 0.05->0.01 5 C¸t 0.1->0.05 5 0.25->0.1 29 0.5->0.25 29 1.0->0.5 12 2.0->1.0 4 S¹n sái 2->5 1 5->10 1 10->20 2 TÝnh chÊt vËt lý §é Èm tù nhiªn W % 19.3 3 Dung träng tù nhiªn g/cm3=10 kN/m3 1.95 4 Dung träng kh« g/cm3 1.63 5 Tû träng g/cm3 2.67 6 HÖ sè rçng e - 0.634 7 §é rçng n % 39 8 §é b·o hßa G % 81 9 H¹n ®é ch¶y - dÎo §é Èm giíi h¹n ch¶y LL % 22 10 §é Èm giíi h¹n dÎo PL % 16 11 ChØ sè dÎo PI % 6 12 §é sÖt B - 0.53 13 ThÝ nghiÖm c¾t Gãc néi ma s¸t  j ®é 24o 43' 14 Lùc dÝnh kÕt c KG/cm2 0.101 ThÝ nghiÖm nÐn HÖ sè rçng ε - 0.6 15 HÖ sè lón a cm2/KG 0.03 16 C­êng ®é chÞu t¶i quy ­íc R KG/cm2 2.45 17 M« ®un tæng biÕn d¹ng E KG/cm2 62.13 18 Sè bóa trung b×nh/30cm N30 bóa 15 Chiều s©u ch«n ®µi tÝnh tõ ®¸y ®µi ®Õn mÆt nÒn tÇng hÇm (hđ) và ph¶i tháa m·n ®iÒu kiÖn hđ >0,7hmin ®Ó ®¶m b¶o lµ mãng cäc ®µi thÊp. vµ lµ gãc néi ma s¸t vµ träng l­îng thÓ tÝch ®¬n vÞ cña ®Êt tõ ®¸y ®µi trë lªn. là tổng tải trọng ngang. Tõ kÕt qu¶ néi lùc ta cã : Qmax = 155,8kN=15,58T B lµ c¹nh ®µi theo ph­¬ng vu«ng gãc víi t¶i träng n»m ngang, b = 6,2 m Thay sè tÝnh ®­îc hmin = 0,73m ChiÒu cao ®µi hđ = 2,5m > 0,7.hmin = 0,7.0,73= 0,51m II.5.4 Lùc däc ph©n phèi lªn cäc: Lùc däc tÝnh to¸n x¸c ®Þnh ®Õn ®¸y dµi: Ntt = Trong ®ã Lµ träng l­îng b¶n th©n ®µi. Fd : lµ diÖn tÝch ®µi mãng. hd : chiÒu cao ®µi. VËy Ntt = 36417,7+1655,5= 3807,32 kN Ntc =31668+1655,5=33323,5 kN T¶i träng t¸c dông lªn cäc ®­îc tÝnh theo c«ng thøc : T¶i träng truyÒn lªn cäc kh«ng kÓ träng l­îng b¶n th©n ®µi: Kho¶ng c¸ch gi÷a 2 cäc lµ d=4,0 m th× täa ®é cña c¸c cäc 1,2,3 lµ (x,y)=(; 2.0);(;- 2.0);(- ; 0) TÝnh cho c¸c cäc ta cã b¶ng sau : Xi(m) Yi(m) Pi(kN) Poi(kN) 1 1.15 2.0 12267 10684 2 1.15 -2.0 12013 10430 3 -2.3 0 12136 10554 Träng l­îng tÝnh to¸n cña cäc: Pc = ( 40+0,15) . 3,14 . 0,72. 2,5 . 1,1 = 169,88 (T). KiÓm tra lùc truyÒn xuèng cäc: < [P] = 1426,02 T Cäc ®ñ kh¶ n¨ng chÞu lùc. MÆt kh¸c >0 nªn ta kh«ng ph¶i tÝnh to¸n kiÓm tra theo ®iÒu kiÖn chèng nhæ. II.5.5 KiÓm tra tæng thÓ mãng cäc: KiÓm tra ¸p lùc d­íi ®¸y mãng khèi : §iÒu kiÖn : pq­ ≤ Rd pmaxqu≤ 1.2Rd * X¸c ®Þnh khèi mãng quy ­íc : TiÕt diÖn nÒn cäc t¹i møc ®¸y ®µi ®­îc x¸c ®Þnh nh­ h×nh vÏ trªn lµ c¬ së ®Ó tÝnh khèi mãng qui ­íc. S’=S+∆S=S+√3d=4,0+√3x1,4=11,1(m) S¬ ®å x¸c ®Þnh kÝch th­íc khèi mãng quy ­íc nh­ h×nh vÏ Ta thÊy: B’E=B’B+BD+DE B’B=LC tg BD=√3S/2 DE=1/2 LC tg =>B’E= VËy S*= Víi quan niÖm nhê ma s¸t gi÷a mÆt xung quanh cäc vµ ®Êt bao quanh, t¶i träng cña mãng ®­îc truyÒn trªn diÖn réng h¬n, xuÊt ph¸t tõ mÐp ngoµi cäc t¹i ®¸y dµi vµ nghiªng mét gãc= Trong ®ã ë ®©y: VËy C¹nh ®¸y khèi mãng quy ­íc: S*==11,1+=11,26 (m) DiÖn tÝch mÆt ®¸y khèi mãng qui ­íc : * X¸c ®Þnh t¶i träng tiªu chuÈn d­íi ®¸y khèi mãng quy ­íc (mòi cäc) : Träng l­îng cña ®Êt vµ ®µi tõ ®¸y ®µi trë lªn: Träng l­îng cña ®Êt tõ mòi cäc tíi ®¸y ®µi: Träng l­îng cäc: T¶i träng ë møc ®¸y mãng : N=N0+N1+N2+Qc=3087+274,5+4427+462=8250,5 T Mx=Mxtc=0,7 Tm My=Mytc=13,5 Tm ¸p lùc t¹i ®¸y khèi mãng quy ­íc : Täa ®é c¸c ®iÓm A’ ; B’ ; C’ t¹i ®¸y khèi mãng quy ­íc lµ (x,y)=(; );(;-);( ;0) (x,y)=(; );(;-);( ;0) Ptb=150,4(T/m2) TÝnh to¸n kh¶ n¨ng chÞu t¶i cña ®Êt d­íi khèi mãng quy ­íc(theo c«ng thøc cña Terzaghi) Thùc hiÖn qui ®æi ®¸y mãng tam gi¸c ®Òu A’B’C’ c¹nh S* vÒ ®¸y mãng h×nh ch÷ nhËt t­¬ng ®­¬ng cã kÝch th­íc beq vµ leq tháa m·n ®ång thêi c¸c ®iÒu kiÖn sau T©m O1 vµ hÖ trôc XO1Y kh«ng ®æi DiÖn tÝch b»ng nhau M«men qu¸n tÝnh trung t©m theo c¹nh Y b»ng nhau Ta cã: leq ==7,96(m) vµ beq = =6,89(m) C­êng ®é ®Êt nÒn ë ®¸y khèi quy ­íc tÝnh theo Terzaghi : (theo s¸ch “NÒn vµ Mãng”_ Phan Hång Qu©n). + §¸y mãng ®Æt mÆt líp ®Êt 5 cã j = 25o55’, ta cã Ng = 10,4; Nq = 10,7 ; Nc = 20,7 c = 0kN/cm2. + + + + So s¸nh : pmax=150,55 T/m2 < 1.2Rd=478,98 T/m2 Ptb=150,4T/m2 < Rd=399,15 T/m2 VËy nÒn ®Êt d­íi mòi cäc ®ñ kh¶ n¨ng chÞu lùc. b. KiÓm tra lón cho mãng cäc: Do khèi mãng quy ­íc thùc tÕ cã h×nh tam gi¸c, nªn ta tÝnh lón cho khèi mãng quy ­íc ®· quy®æi thµnh h×nh ch÷ nhËt víi c¸c kÝch th­íc leq=9.23(m) ; beq=8(m) TÝnh øng suÊt b¶n th©n t¹i ®¸y khèi mãng quy ­íc: TÝnh øng suÊt g©y lón t¹i ®¸y khèi mãng quy ­íc: §é lón cña mãng cäc: Trong ®ã : + wo tra b¶ng theo mãng ch÷ nhËt, cã wo = 1,01 + mo = 0,21 ®èi víi ®Êt c¸t pha. + Líp ®Êt 5 cã Eo = 670 kG/cm2 Nh­ vËy nÒn ®Êt d­íi ®¸y khèi mãng quy ­íc ®ñ kh¶ n¨ng chÞu lùc. II.5.6 TÝnh to¸n c­êng ®é trªn tiÕt diÖn th¼ng ®øng - TÝnh cèt thÐp ®µi: Khi tÝnh to¸n ta coi ®µi nh­ mét thanh c«ng x«n ®­îc ngµm vµo cét t¹i mÐp cña cét, nh­ vËy thanh c«ng x«n nµy sÏ chÞu t¸c dông cña ph¶n lùc ®Çu cäc. TÝnh to¸n cèt thÐp trªn tiÕt diÖn 1-1 vµ tiÕt diÖn 2-2. Tuy nhiªn do kho¶ng c¸ch c¸nh tay ®ßn tõ ®iÓm ®Æt lùc ®Õn tiÕt diÖn ngµm 2-2 rÊt nhá nªn trªn ta chØ tÝnh cèt thÐp cho mÆt c¾t 1-1. Coi thanh c«ng x«n cã tiÕt diÖn h×nh ch÷ nhËt 2,31x2,5 m, chiÒu dµi 1,309 m nh­ h×nh vÏ. TiÕt diÖn I-I: MI = .1,309 = .1,309= 18281,2(kNm) Dïng 6f32/1m, a160 ®Æt hai líp nh­ h×nh vÏ Fa = 96,5cm2 TiÕt diÖn II-II: Cèt thÐp theo cÊu t¹o. §Ó ®¶m b¶o thi c«ng bªt«ng ®µi, theo chØ dÉn thiÕt kÕ ®µi cäc, cèt thÐp ®µi nªn bè trÝ thµnh d¹ng lång thÐp. C¸c mÆt bªn cña ®µi ta dïng thÐp f20, a250