Bài giảng Nền móng - Chương 2: Móng nông trên nền thiên nhiên - Nguyễn Hữu Thái
Tóm tắt Bài giảng Nền móng - Chương 2: Móng nông trên nền thiên nhiên - Nguyễn Hữu Thái: ...- Nếu không thỏa mãn: Xê dịch móng sang phía lệch tâm để giảm pmax cho đến khi thỏa mãn. Tuy nhiên trong những trường hợp độ lệch tâm quá lớn, thì cần kết hợp tăng thêm chiều rộng móng mới đảm bảo điều kiện (2.2). NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG tt gh . -Tùy yêu cầu c... v ha tekC γ + = γ max b p p c II. Phán đoán các hình thức mất ổn định của nền móng 1- Công trình có khả năng chỉ xảy ra trượt phẳng: - đ/v nền là cát, sét cứng hoặc nửa cứng và thỏa mãn điều kiện: Nσ ≤ [Nσ] (2.25) on. tb NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG tro...dân dụng và công nghiệp (đã nêu ở phần trên). Nhưng cần chú ý là đối với hố móng các công trình thủy lợi thường rất rộng và có nước cho nên khi đào bỏ lớp đất trong hố móng đất trong nền sẽ phình nở lên, do đó: * Khi vẽ biểu đồ phân bố ứng suất do trọng lượng bản thân gây ra, tại đáy móng σzđ = ...
ệ ki h tế à kỹ th ật ầ h kí h- v , m o c u n n v u c n c ọn c thước móng sao cho: * biến dạng của đất nền không quá lớn và có thể áp dụng lý thuyết đàn hồi tính các đặc trưng biến dạng. * tận dụng hết khả năng làm việc của đất nền trong giai đoạn biến dạng tuyến tính. - Như vậy cần đảm bảo đ/kiện sau: ptb = Rtc (2.1a) Khi tải t lệ h tâ ầ đả bả thê điề kiệ NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG rọng c m c n m o m u n pmax < 1,2 Rtc (2.2) → gọi là phương pháp x/đ kích thước móng theo áp lực tiêu chuẩn (Rtc ) 16 92. Xác định kích thước móng khi tải trọng đúng tâm: a) Đối với móng đơn: p = Rtc (2.1) GN + Ntc Hm p p = (2.4) F=l.b; đặt α = l/b → F= α.b2 γtb- trọng lượng riêng của đất và móng p = + γtb.Hm (2-5) bl tc . 2.b Ntc α b NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG + γtb.Hm = m(A1/4γ b + Bq + Dc) b3 + K1b2 - K2 = 0 (2-6) 2.b Ntc α l 17 K1 = M1 . + M2 . - M3 .γtb . (2-7) K2 = -M3 . (2-8) γ q γ c γm H m αγm Ntc 2-Xác định kích thước móng khi tải trọng đúng tâm (tiếp) trong đó: M1, M2, M3 ~ ϕ tc của đất b) Đối với móng băng: p = , F=1.b (2.4)‘ p = + γtb.Hm (2-5)’b Ntc b GNtc .1 + NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG b2 + L1b - L2 = 0 (2-6)’ trong đó, L1, L2 được tính theo công thức tương tự K1, K2. (Lưu ý: theo công thức (2-8) tính cho L2 không có α) 18 10 3-Xác định kích thước móng khi tải trọng lệch tâm: Dùng p.pháp tính thử dần, gồm 2 bước: - Coi như tải trọng đúng tâm, với ptb, tìm được b1, - với b1, x/đ pmax, kiểm tra theo điều kiện (2.2), pmax < 1,2 Rtc - Nếu thỏa mãn, bsb = b1. II. Kiểm tra điều kiện biến dạng của móng -Để công trình làm việc bình thường về mặt biến dạng cần phải thoả mãn các điều kiện sau: D ≤ D (1 1) e P 0 - Nếu không thỏa mãn: Xê dịch móng sang phía lệch tâm để giảm pmax cho đến khi thỏa mãn. Tuy nhiên trong những trường hợp độ lệch tâm quá lớn, thì cần kết hợp tăng thêm chiều rộng móng mới đảm bảo điều kiện (2.2). NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG tt gh . -Tùy yêu cầu cụ thể của mỗi công trình để quyết định các loại biến dạng nào cần kiểm tra. Ở đây ta kiểm tra về độ lún, chênh lệch lún và độ nghiêng của móng: S ≤ Sgh và ΔS ≤ ΔSgh (2-13) 19 1- Tính trị số độ lún: - Theo tiêu chuẩn xây dựng nhà cửa dân dụng và cộng nghiệp TCXD 45-70, TCXD 45-78, có thể dùng phương pháp cộng lún từng lớp : i n i zi i i n i i hE SS ∑∑ == == 1 01 σ β βi: hệ số phụ thuộc hệ số nở hông μoi của đất. Theo TCXD 45-70 cho phép lấy βi = βo =0,8 cho mọi loại đất. Xét phân tố đất thứ i : γ.hm σz σxhi Si i NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG 20 11 Tính độ lún qua các bước sau: - Bước 1: Tính và vẽ biểu đồ phân bố ứng suất do trọng lượng bản thân đất gây ra trên trục qua tâm móng (σzđ ∼ z): . Với giả thiết: sau khi đào bỏ lớp đất hố móng (giảm tải q =γ.hm), coi mặt nền không phình nở, cho nên xét về biến dạng (không đổi) thì ứng suất tại đáy hố móng cũng coi như không đổi (và bằng với trước khi đào hố móng). Như vậy, tại độ sâu đặt móng σ đ = γ h (= q), z . m - Bước 2: Tính và vẽ biểu đồ ứng suất gây lún (ứng suất tăng thêm) cùng trục với ứng suất bản thân (σz ∼ z): σz = Ko. pgl, hoặc σz = 4.K1. pgl trong đó, pgl – cường độ áp suất gây lún, pgl = ptb - γ.hm ptb – áp suất trung bình tại đáy móng (do tải trọng tiêu chuẩn gây ra) hm – chiều sâu lớp đất đào hố móng. NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG hm o q= γ.hm ptb 21 - Bước 3: * Xác định chiều dầy vùng ảnh hưởng (Ha) tính từ đáy móng đến vị trí thỏa mãn điều kiện σz = 0,2σzđ . * Chia nền đất trong phạm vi vùng đất chịu lún (Ha) ra thành những lớp mỏng, hi ≤ 0,4.b * Tính độ lún Si cho mỗi lớp, sau đó tính S cho cả lớp Hc. nn hSS ∑∑ 0 σβ * Cuối cùng cần thử lại cáci i zi ii i E == == 1 01 σz Xét phân tố đất thứ i điều kiện biến dạng (S ≤ Sgh và ΔS ≤ ΔSgh). Nếu không thoả mãn cần phải có biện pháp xử lý (thay đổi kết cấu bên trên, tăng thêm kích thước móng hoặc xử lý nền - sẽ giới thiệu trong chương IV). γ.hm NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG σxhi Si i 22 12 ΔS = SA - SB (2-20) tgθ = (2-21) L SΔ 2- Tính độ chênh lệch lún và độ nghiêng của móng: trong đó: e SA , SB – độ lún tại 2 điểm A và B trên cùng một móng, hoặc trên hai móng khác nhau. tgθ – độ nghiêng của móng. L – khoảng cách giữa 2 điểm tính lún A, B. NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG B A L L SA SB A B SB SAθ o 23 Trường hợp tính độ nghiêng của móng chỉ do lực đặt lệch tâm gây ra có thể sử dụng các công thức lý thuyết sau đây: -Theo trục dài của móng chữ nhật: tgθ = (2-22) 2 1 ).1( − Mk tc tb l μ el o l -Theo trục ngắn của móng chữ nhật: tgθ b = (2-23) 3 2 . ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ l tbE 3 2 2 2 . ).1( ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ − b tbE Mk tctb bμ l θ Hệ số k1, k2 phụ thuộc vào α=l/b NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG -Theo đường kính móng tròn: tgθ d = (2-24)3 2 . ).1(6 dtbE M tcdtbμ− 24 13 ∗ Trường hợp tính theo TTGH 1 CT Th ờ ê hị l lớ (á l đất á l ớ ) §2.4 Tính nền móng công trình chịu lực ngang thường xuyên theo TTGH - r. ư ng xuy n c u ực ngang n p ực , p ực nư c - CTr. Xây trên sườn dốc dễ bị trượt, lật. - Tính theo TCVN 4253 – 86: tính toán nền các công trình thủy công. ∗ Tải trọng tính toán (Ntt), THTT cơ bản và đặc biệc, chỉ tiêu cơ lý đất nền là giá trị tính toán Att (với kđ >1) I. Các hình thức mất ổn định của nền móng 1- Thí nghiệm bàn nén NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG 25 pIIgh 1 p0 2 pIgh 1- Thí nghiệm bàn nén a) Trường hợp bàn nén chỉ chịu tải trọng thẳng đứng ∗ Khi p < pIgh , biến dạng đứng là chủ yếu, do Vr thu hẹp; quan hệ ư/s và b/d trong nền là tuyến tính. Ở cuối giai đoạn I (p = pIgh) biến dạng dẻo xuất hiện đầu tiên tại hai mép bàn nén phát triển thành vùng dẻo (sâu I p S S PII PPII khoảng ¼ b) ∗ Khi p > pIgh , vùng dẻo phát triển theo p tăng, b/d trong nền phi tuyến. Khi p → pIIgh b/d dẻo chiếm ưu thế, độ cong đường S~P càng lớn. ∗ khi p = pIIgh , vùng dẻo phát triển hoàn toàn, khối nền ở trạng thái CBGH. Tăng một lượng Δp rất nhỏ, nền bị phá hoại trượt (ép trồi). NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG gh+∆ 45o-φ/2 gh b45o+φ/2 26 14 §2.4 Tính nền móng công trình chịu lực ngang thường xuyên theo TTGH (tiếp) b) Trường hợp bàn nén chịu đồng thời tải trọng đứng và ngang ∗ Đối với một loại nền, tùy theo tỷ số giữa tải trọng ngang và đứng (T/P) mà công trình có thể xẩy ra 3 hình thức mất ổn định: T P T P PT Các hình thức trượt Trượt phẳng Trượt sâu Trượt hỗn hợp NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG 27 Biểu đồ ư/s cắt 2- Các tiêu chuẩn phán đoán hình thức mất ổn định Hình thức mất ổn định ngoài tải trọng còn phụ thuộc vào, kích thước móng, tính chất đất nền (Khả năng chống trượt, đặc tính cố kết ): Nσ = ; tgψ = tgϕ + ; 2 1)1( o v ha tekC γ + = γ max b p p c II. Phán đoán các hình thức mất ổn định của nền móng 1- Công trình có khả năng chỉ xảy ra trượt phẳng: - đ/v nền là cát, sét cứng hoặc nửa cứng và thỏa mãn điều kiện: Nσ ≤ [Nσ] (2.25) on. tb NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG trong đó [Nσ] = . Khi không có thí nghiệm Mô Hình, [Nσ] =1 đ/với cát chặt , và =3 đ/với các loại đất khác. pk –là áp lực phân giới γb pk 28 15 - Đối với nền đất dính (dẻo, dẻo cứng và dẻo mềm), ngoài điều kiện (2.25) cần thỏa mãn thêm 2 đ/k sau: tgψ ≥ 0,45 (2.26) Cv ≥ 4 (2.27) §2.4 Tính nền móng công trình chịu lực ngang thường xuyên theo TTGH (tiếp) 2- Khi không thỏa mãn 1 trong 3 đ/k trên thì: - Công trình có khả năng mất ổn định do trượt sâu, nếu công trình chỉ chịu lực đứng - Công trình có khả năng trượt hỗn hợp nếu CT chịu cả lực ngang. III. Xác định mức độ ổn định của nền móng Công thức chung để kiểm tra mức độ ổn định là : gh ttc k mR Nn ≤ (2.28) NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG n 29 III. Xác định mức độ ổn định của nền móng (tiếp) Trường hợp tải trọng tác dụng đúng tâm 1- Tính theo sơ đồ trượt phẳng - Tổng lực gây trượt: Ttl Thl P U Ectl E'bhl E'bhl = m1 Ebhl NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG Ntt = Ttl + Ec.tl - Thl (2-29) - Lực chống trượt giới hạn: Rph = (P-U) tgϕ + m1.Eb.hl + F.c (2-30) 30 16 2- Tính theo sơ đồ trượt hỗn hợp III. Xác định mức độ ổn định của nền móng (tiếp) Ttl P p - Tổng lực gây trượt: Ntt = Ttl + Ec.tl - Thl (2-31) Thl U Ectl q b2 b1 To Tgh NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG - Lực chống trượt giới hạn: Rhh = (ptgϕ + c) b2 + τgh b1 (2-32) Cần xác định 3 đại lượng chưa biết: b1, b2 và τgh 31 a) Xác định b1, b2 Khi áp suất đáy móng (p) tăng lên thì chiều rộng trượt sâu b1 tăng và chiều rộng phần trượt phẳng b2 giảm và ngược lại. Để kể đến liên hệ đó, ta thực hiện: Lập quan hệ giữa (α = b1/b với p): Quan hệ α ~ p thay đổi theo sức khá ủ đấ §2.4 Tính nền móng công trình chịu lực ngang thường xuyên theo TTGH (tiếp) ng trượt c a t: tgψ < 0,45 , đường (α ~ p) qua 2 điểm: gốc tọa độ (α=0; pgh=0) và điểm (α=1; pgh= pIIgh với δ'=0). tgψ ≥ 0,45 , đường (α ~ p) qua 2 điểm: gốc tọa độ (α=0; pgh=pk) và điểm (α=1, pgh= pIIgh với δ'=0). Còn các điểm trong khoảng 0< α < 1, được nội suy tuyến tính. α=b1/b 1,0 α=b1/b 1,0 NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG pgh pIIgh 0,5 0 pk pgh pIIgh 0,5 0 32 17 α=b1/b p 1,0 0,5 α α=b1/b p h 1,0 0,5 α §2.4 Tính nền móng công trình chịu lực ngang thường xuyên theo TTGH (tiếp) gh pIIgh0 ptb g pIIgh0 ptbpk - Giá trị pk = [Nσ]. γ.b - Ý nghĩ a của pk : Khi 0 ≤ p ≤ pk , trượt phẳng. Khi pk < p < pIIgh, trượt hỗn hợp Khi p = pIIgh , trượt sâu hoàn toàn (δ' = 0) NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG Xác định α tương ứng ptb nhờ quan hệ (α ~ p) . Sau đó từ trị số α tìm được b1= α b ; b2= b - b1 . 33 b) Xác định τgh - Muốn tính (τgh) tương ứng (p) đã biết để nền đạt trạng thái giới hạn, ta cần có trị số góc ngiêng (δ‘). Tuy nhiên (δ‘) cũng chưa biết. Vì thế cần tính thử dần bằng cách vẽ biểu đồ quan hệ giữa cường độ chống trượt giới hạn (τgh) và áp lực đáy móng (pgh) ứng với các trị số (δ‘) giả thiết - (τgh ∼ pgh) - Thông thường cho trước 5 trị số δ' = (0 ÷ ϕ). Với mỗi δ' , tính được R’gh , rồi τgh và pgh. trong đó: R’gh = Nγ γ.b2 + Nq.q.b + Nc.c.b. Như vậy có 5 cặp trị số (τgh, pgh); từ đó vẽ biểu đồ (τgh ∼ pgh) (Hình vẽ dưới). Từ (p) x/định τgh theo biểu đồ vừa tìm được. - Thay các giá trị b1, b2, τgh vào (2.32) để tính Rhh τ h n b R p ghgh −= 'cos ' δ 'sin ' δτ b Rgh gh = NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG ϕ pgh (τgh) (p, ptt) c g 34 18 3- Tính theo sơ đồ trượt sâu - Tổng lực gây trượt: Ntt = P - U (2-35) - Lực chống trượt giới hạn: Rs = Pgh (2-36) = nbRgh −'cosδ δ'=0 P U E E b Trường hợp tải trọng tác dụng lệch tâm . Khi tính theo sơ đồ trượt hỗn hợp và trượt sâu, tải trọng lệch tâm về phía hạ lưu cần đưa về tác dụng đúng tâm, với : 45o-ϕ/2 PIIgh b45o+ϕ/2 NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG - chiều rộng tính toán: btt = b – 2e; b1.tt= α.btt; b2.tt= btt- b1.tt - áp lực đáy móng tính toán: ptt = ptb.b/btt . . Thay b, b1, b2 bằng btt, b1.tt, b2.tt và Thay ptb bằng ptt trong công thức tính (pgh,τgh), Rhh, Rs. 35 IV. Kiểm tra các điều kiện về biến dạng (S, ΔS, U). Để đảm bảo điều kiện làm việc bình thường đối với những công trình thường xuyên chịu lực ngang tác dụng thì ngoài việc kiểm tra theo điều kiện cường độ, nhiều công trình còn cần phải chú ý cả về mặt biến dạng. Nghĩa là phải tính độ lún của móng (S), chênh lệch lún (ΔS) và chuyển dịch ngang của móng (U) để so sánh với các trị số giới hạn (S ΔS U ) §2.4 Tính nền móng công trình chịu lực ngang thường xuyên theo TTGH (tiếp) gh, gh, gh . - Việc tính toán cần tuân theo những qui định của Quy phạm nền các công trình thủy công (TCVN 4253-86). Trị số độ lún (S) cũng thường tính theo phương pháp cộng lún từng lớp. Các bước tính lún tương tự như trong Quy phạm nền các công trình dân dụng và công nghiệp (đã nêu ở phần trên). Nhưng cần chú ý là đối với hố móng các công trình thủy lợi thường rất rộng và có nước cho nên khi đào bỏ lớp đất trong hố móng đất trong nền sẽ phình nở lên, do đó: * Khi vẽ biểu đồ phân bố ứng suất do trọng lượng bản thân gây ra, tại đáy móng σzđ = 0 và tăng dần theo chiều sâu. * Khi ẽ biể đồ hâ bố ứ ất tă thê (ứ ất â lú ) hải tí h NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG v u p n ng su ng m ng su g y n σz p n với áp suất đáy móng tổng cộng (không trừ đi phần đất đào móng). * Chiều sâu vùng chịu lún (Ha) lấy đến độ sâu tại đó có σz = 0,5σzđ. * Độ lún của lớp đất có chiều dày hi (Si) tính theo công thức: 36 19 * Độ lún của lớp đất có chiều dày hi (Si) tính theo công thức: i izi qđ tb i E h E ES .8,0 σ= §2.4 Tính nền móng công trình chịu lực ngang thường xuyên theo TTGH (tiếp) 2.37 trong đó: - Etb và Eqđ: môđun biến dạng trung bình và quy đổi của toàn bộ vùng chịu lún. - Ei : môđun biến dạng của lớp đất thứ i sẽ được xác định trong phụ lục 7 (TCVN 4253-86). - σzi và hi: như đã chỉ dẫn - Độ lún tổng cộng: n NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG ∑ = = i iSS 1 37 2.38 §2.5 Giới thiệu quan điểm tính toán nền móng khác I. Tiêu chuẩn thiết kế Tiêu chuẩn cơ bản kiểm soát thiết kế móng chống đỡ kết cấu phần trên đó là độ lún hoặc biến dạng không được vượt quá giá trị cho phép nào đó. Giá trị cho phép phụ thuộc loại công trình. Điều kiện để đảm bảo tiêu chuẩn trên được thực hiện: 1. Móng cần phải đủ an toàn khi chịu tải trọng thiết kế, nói cách khác ư/s tác dụng thiết kế nhỏ hơn khả năng chịu tải, với một giới hạn an toàn thích hợp bao gồm các tính không chắc chắn trong việc đánh giá cả ư/s tác dụng (tải trọng thiết kế) lẫn sức chịu tải. 2 Độ lún hoặc chuyển vị do tải trọng gây ra sẽ được chấp nhận khi tác NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG 38 . dụng của kết cấu phần trên, nghĩa là độ lún dự kiến nhỏ hơn giá trị cho phép. 20 II. Ba bước chủ yếu trong thiết kế móng 1. Lựa chọn hệ số an toàn cần thiết (Fs) dựa vào sự phá hoại cắt, và độ lún cho phép (sa) (thiết kế ứng suất cho phép)Ù (thiết kế giai đoạn phá hoại) 2. Xác định sức chịu tải và hệ số an toàn thực dưới tác dụng của tải trọng dự kiến. Phân tích ổn định dựa vào lý thuyết dẻo 3. Đánh giá độ lún (sd) và so sánh với độ lún cho phép. Phân tích lún (mô hình đàn hồi, mô hình đàn - dẻo, lý thuyết cố kết) NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG 39 Các bước thiết kế móng chủ yếu Các điều kiện móng Lựa chọn Fs và sa Ứng suất tác dụng, q • qd - ư/s thiết kế • qa - ư/s cho phép • ql - ư/s phá hoại cục bộ • qb - Sức chịu tải • qu - Sức chịu tải giới hạn ún Ước tính qd Ước tính qb hoặc qu Ước tính sd NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG qb <= qu Đ ộ lú 21 III. Độ lún cho phép sa Độ lún quan trọng, ngay dù không có đứt gãy xảy ra trong móng, vì ba lý do chủ yếu sau: Hình dạng công trình: làm nứt gẫy các tường bên ngoài và bên trong; độ nghiêng có thể nhận ra bằng mắt thường. Tính tiện ích hoặc chức năng của công trình: các máy nâng và nhiều thiết bị tương tự khác hoạt động không chính xác; các máy bơm, máy nén, v.v, có thể bị lệch trục; các thiết bị theo dõi, như máy rađa trở nên không chính xác. Gây hư hỏng cho công trình: ể ế ấ NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG 41 độ lún có th gây hư hỏng k t c u công trình và làm công trình bị sụp đổ cho dù hệ số an toàn về phá hoại cắt trong móng là cao Độ lún cho phép (sa ) được xác định có xét đến các nguyên nhân này. Các kiểu Lún (a) Lún đều Móng bản cứng (b) Lún lệch Quay toàn bộ móng (c) Lún không đều Tình trạng chung nhất gây ra bởi:Độ lún tổng: ρ NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG - ư/s đều tác dụng trên đất đồng nhất; - ư/s tác dụng không đều; - các điều kiện đất gốc không đồng nhất max Độ lún lệch: ρ = ρmax - ρmin Biến dạng góc = ll δρ = Δ 22 Trị số ρa phụ thuộc các yếu tố: Loại, quy mô, vị trí, và mục đích sử dụng công trình; Kiểu, tốc độ, nguyên nhân và nguồn gốc lún Bảng 2.2: Độ lún cho phép theo Sowers (1962) Kiểu Nhân tố giới hạn Độ lún lớn nhất chuyển vị Độ lún tổng Thoát nước Truy cập Xác suất của độ lún không đều: Kết cấu tường khối xây Các kết cấu khung Ống khói, xilô, bản móng 150-300mm 300-400mm 25-50mm 50-100mm 73- 300mm Độ nghiêng Ổn định lật Độ hiê ố khói thá Phụ thuộc vào chiều cao và chiều rộng 0 004l NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG 43 ng ng ng , p Sự lăn của xe tải Chất đống hàng hóa Hoạt động của Máy dệt sợi bông Hoạt động của Tuabin phát điện Đường ray cần trục Tiêu nước các tầng , 0,01l 0,01l 0,003l 0,0002l 0,003l 0,01-0,02l IV. Hệ số an toàn (FS) Việc lựa chọn hệ số an toàn cho thiết kế không thể thực hiện được khi hoàn toàn thiếu sự đánh giá độ tin cậy của tất cả các thông số khác đưa vào thiết kế, như là các tải trọng thiết kế, các thông số độ bền và biến dạng của khối đất, v.vVì thế, mỗi trường hợp được xét riêng biệt bởi người thiết kế. Vesic (1975) đã đề xuất hệ số an toàn tổng (Fs) trên cơ sở phân loại các công trình, hiểu biết về các điều kiện móng, và hậu quả của sự phá hoại, (Bảng 2.3). NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG 44 23 Bảng 2.3: Hệ số an toàn nhỏ nhất cho thiết kế móng nông (theo Vesic, 1975) Loại Công trình điển hình Đặc trưng của loại Khảo sát đất Đầy đủ Hạn chế ầ ắ ả ế ế ấA - C u đường s t - Lò nổ nhà kho - Tường chắn thủy lực T i trọng thi t k lớn nh t có thể xuất hiện thường xuyên Hậu quả phá hoại thảm khốc 3,0 4,0 B - Cầu đường bộ - Nhà công cộng và công nghiệp nhẹ Tải trọng thiết kế lớn nhất có thể xuất hiện ngẫu nhiên Hậu quả phá hoại nghiêm trọng 2,5 3,5 C - Nhà căn hộ và công sở Tải trọng thiết kế lớn nhất không chắc xuất hiện 2,0 3,0 NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG 45 Những chú thích về Bảng 1. Đối với công trình tạm thời, các hệ số này có thể giảm đến 75% của các giá trị ở trên. Tuy nhiên, không có trường hợp sử dụng hệ số an toàn thấp dưới 2.0. 2. Đối với công trình quá cao, như ống khói và tháp, hoặc sự phá hoại khả năng chịu tải tiến triển nói chung ở bất cứ khi nào đều gây kinh sợ, thì hệ số này cần tăng lên 20-50%. 3. Xác suất ngập lụt của đất nền và/hoặc di chuyển lớp phủ hiện tại bằng xói hoặc đào cần được xem xét đầy đủ. 4. Thích hợp là kiểm tra cả tính ổn định ngắn hạn (kết thúc thi công) và ổn định dài hạn, trừ phi một trong hai điều kiện này rõ ràng ít thuận lợi hơn. 5 Phải hiểu rằng tất cả các móng sẽ cũng được phân tích đối với độ NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG . lún tổng và độ lệch lún cho phép. Nếu độ lún chi phối thiết kế, thì phải dùng hệ số an toàn cao hơn. 46 24 Hệ số tải trọng và các hệ số độ bền - hệ số riêng phần - Meyerhof đã thảo luận (1984) về hệ số an toàn tổng được thể hiện trong Bảng 2.4 ở dưới, và sử dụng hệ số tải trọng và các hệ số độ bề ( á hệ ố iê hầ ) t Bả 2 5 (1 5 ?)n c c s r ng p n rong ng . . . Kiểu Phá hoại Hạng mục Hệ số an toàn Fs Cắt ấ Công trình đất (Earthworks) Chắn đất (Earth-retaining) công trình, hố đào (structure, excavation) Móng (Foundations) ẩ 1,3 - 1,5 1,5 - 2 2 - 3 Bảng 2.4: Các giá trị hệ số an toàn tổng nhỏ nhất (Meyerhof, 1984) NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG 47 Th m Đ y ngược, bùng (Uplift, heave) Độ dốc thoát, đường ống (Exit gradient, piping) 1,5 - 2 2 - 3 Giá trị cao hơn áp dụng cho các tải trọng tiêu chuẩn và điều kiện sửa chữa. Giá trị thấp hơn áp dụng cho các điều kiện tải trọng lớn nhất và môi trường xấu nhất. Kết thúc Chương 2 NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG 48
File đính kèm:
- bai_giang_nen_mong_chuong_2_mong_nong_tren_nen_thien_nhien_n.pdf