Nền móng - Chương 2: Móng nông trên nền thiên nhiên

1Nền Móng Chương 2: Móng Nông trên nền thiên nhiên NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG §2.1 Khái niệm chung 1 - Đặc điểm của móng nông - M.Nông được xây trong hố móng đào sẵn; độ sâu đặt móng nhỏ (hm=0,5÷6m). - Thi công đơn giản. - Khi tính toán có thể bỏ qua ảnh hưởng của đất từ đáy móng trở lên. 2 Phân loại móng nông: Theo 3 cơ sở- a) Phân loại theo kích thước: * M.đơn, * M.băng, * M.bản. b) Phân loại theo khả năng chịu uốn của móng: * M.cứng, * M.mềm. NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG c) Phân loại theo tình hình tải trọng tác dụng * M.chịu tải trọng đúng tâm. * M.chịu tải trọng lệch tâm * M.thường xuyên chịu tác dụng của tải trọng ngang lớn. * M.chủ yếu chịu tải trọng đứng. 2 2§2.2 Cấu tạo Móng Nông và điều kiện ứng dụng I. Móng đơn 1) Kích thước và trường hợp áp dụng - Kích thước: 2 chiều (l,b) nhỏ, chênh lệch không lớn →Tính toán ư/s, b/d theo trạng thái không gian. - Áp dụng trong trường hợp : tải trọng CT không lớn, nền tương đối tốt. TD: Móng dưới cột nhà, cột điện, cột đỡ cầu máng, 2) Vật liệu và kết cấu móng - Vật liệu liên quan đến thiết kế cấu tạo móng VL đá â bê tô ấ t ó khô i h NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG • x y, ng →c u ạo m ng ng s n b/d uốn, gọi là Móng Cứng. • VL bê tông cốt thép →cấu tạo móng có khả năng chịu b/d uốn, gọi là Móng Mềm. 3 • K.cấu móng cứng: - Hình dạng móng: Mặt biên móng bao ngoài hệ đường truyền ư.s trong khối móng cứng → có dạng hình thang (đ/với M.bê tông), dạng bậc thang (đ/với M.gạch, đá xây) -Tính toán KC để móng đủ cứng không bị cắt theo t/diện m-n, m'-n' (nơi chịu mômen lớn nhất): . Khống chế theo tỷ số H/L cho toàn móng . Khống chế theo tỷ số h/ℓ cho mỗi bậc móng NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG l h 4 3™ Có thể dùng góc mở lớn nhất αmax để phân biệt móng cứng hay mềm: • Kết cấu M.cứng: α ≤ αmax , có ý nghĩa như H/L, h/ℓ ≥ trị số cho phép cho trong bảng. Bảng 2.1: Trị số h/l (H/L) cho phép của các loại móng nông NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG Sơ đồ bố trí móng 5 • Kết cấu móng mềm: Khi α > αmax : Trường hợp tải trọng lớn hoặc lệch tâm lớn, tình hình địa chất không cho phép tăng thêm độ sâu chôn móng , phải cấu tạo M.mềm (TD: mực nước mgầm cao, tầng đất tốt không dầy) → dùng M.btct là hợp lý à đ í h h M ề ( h 3)v ược t n t eo .m m c ương . NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG 6 4NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG 7 I. Móng băng 1) Kích thước và trường hợp áp dụng - Kích thước: chiều dài rất lớn so với chiều rộng (l/b rất lớn) →Tính toán theo trạng thái phẳng (ứng suất phẳng, hoặc biến dạng phẳng). - Trường hợp áp dụng: . Khi KCPTrên công trình có cấu tạo liên tục (móng dưới tường nhà, M.tường chắn) . Móng dưới hàng cột, M.đỡ ống dẫn nướcthì cần so sánh giữa m.đơn và m.băng để chọn phương án hợp lý. - Ưu điểm: giảm a.s và chênh lệch a.s đáy móng, do đó giảm chênh lệch lún giữa các cột. NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG 8 52) Vật liệu và kết cấu móng - đ/với Móng băng là móng cứng: Không cần kiểm tra độ cứng theo phương dọc móng. Kiểm tra mặt cắt ngang M.băng tương tự M.đơn, nhưng với αmax lấy tăng lên 2÷3 độ - đ/với Móng băng là móng mềm: Khi tải trọng lớn, đất nền xấu thì M.băng giao nhau và M.băng dưới hàng cột nên bằng btct, và tính theo dầm (dải) trên nền đàn hồi. α Kết cấu Tường chắn NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG 9 NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG 10 6III. Móng bản 1) Kích thước và trường hợp áp dụng - Kích thước: chiều dài và chiều rộng đều lớn . Nền có trạng thái ưs không gian, . Nếu chiều dầy nền nhỏ, nền b/d 1 hướng - Trường hợp áp dụng: . Móng dưới cống, móng trạm bơm, nhà máy thủy điện, tháp nước . Dùng trong trường hợp tải trọng rất lớn, đất nền mềm yếu, M.bản làm giảm áp suất và phân bố đều hơn lên mặt nền 2) Vật liệu và kết cấu móng - VL thường là btct. - Cấu tạo m b kiểu vòm ngược NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG . , - Cấu tạo m.b kiểu hộp Tính toán móng bản theo móng mềm 11 NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG Móng tháp nước có dạng bản bê tông cốt thép liên tục 12 7- Cấu tạo m.bản kiểu vòm ngược - Cấu tạo m.bản kiểu hộp NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG 13 ∗ Trường hợp tính theo TTGH 2 ∗ Tính với tải trọng tiêu chuẩn (Ntc), THTT cơ bản, chỉ tiêu cơ lý đất nền lấy giá trị §2.3 Tính nền móng công trình không chịu lực ngang thường xuyên theo TTGH về biến dạng tc tt AA = tính toán, với kđ = 1 ∗ Nội dung tính toán gồm 2 bước - Sơ bộ xác định kích thước móng - Kiểm tra các điều kiện về biến dạng đk I. Sơ bộ xác định kích thước móng 1. Nguyên tắc: Trong tính nền móng theo TTGH-2 thì biến dạng của nền được tính khi NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG nền làm việc trong giai đoạn biến dạng tuyến tính, nghĩa là: ptb ≤ Rtc , trong đó Rtc = m p1/4; Rtc = m (A¼ γ.b + B.q +D.c) Nhận thấy 2 vế của biểu thức đều phụ thuộc vào kích thước đáy móng (b) 14 8ptb ≤ Rtc (2.1a) trong đó Rtc = m p1/4; Rtc = m (A¼ γ.b + B.q +D.c) Cũ ầ l ý Th TL ‘N ê lý ĐKT’ ủ B M Dƒ ng c n ưu : eo guy n c a . . as: qo ≤ qall (2.1b) với qall = qu/ FS (2.1c) trong đó, qo – áp lực trung bình lên mặt nền qall – tải trọng cho phép qu – tải trọng giới hạn FS - hệ số an toàn Nhận xét: qall với FS ≥ 3 tương tự Rtc , NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG ƒ Nhận thấy 2 vế của biểu thức (2.1a) đều phụ thuộc vào kích thước đáy móng, b : 15 • Nếu chọn kích thước đáy móng quá nhỏ thì áp suất đáy móng tăng, nền đất có thể phát sinh những vùng biến dạng dẻo quá lớn, làm tăng biến dạng của đất nền và nền đất không còn là môi trường biến dạng tuyến tính nữa. • Nếu chọn kích thước quá lớn thì sẽ tốn kém nhiều, và không tận dụng được khả năng làm việc của nền. ì thế để đả bả ả điề kiệ 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) ƒ 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: ƒ 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 ƒ 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 ƒ 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 ƒ 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. ƒ 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