Xem mẫu
BAØI TAÄP AÙP DUÏNG 1
Xaùc ñònh kích thöôùc lôùp ñeäm caùt döôùi moùng baêng bieát b = 1,6m ; hm = 1,2m.
Toå hôïp taûi troïng tieâu chuaån taïi möùc maët ñaát:
N0tc = 10 T/m ; M0tc = 2 Tm/m vaø Q0tc = 1 T/m Lôùp ñaát döôùi moùng laø lôùp seùt deûo nhaõo coù tính chaát nhö sau:
g1 = 1,8 T/m3 ; c = 1,2 T/m2 ; f = 50
Vaät lieäu ñeäm caùt: Caùt vaøng haït trung ñaàm ñeán chaët vöøa coù gñ =
Kieåm tra chieàu daøy lôùp ñeäm caùt theo ñieàu kieän:
sz + sbt ≤ Rñytc trong ñoù: Rdy = gh s
sbt: öùng suaát thaúng ñöùng do troïng löôïng baûn thaân cuûa ñaát treân ñaùy moùng vaø cuûa ñeäm caùt taùc duïng treân maët lôùp ñaát yeáu:
sbt = g1 . hm + g2 . hñ σbt =1,8´1,2 +1,9´1,8 ≅ 5,6 T /m2 ®
sz: öùng suaát do coâng trình gaây neân, truyeàn treân maët lôùp ñaát yeáu, döôùi ñaùy ñeäm caùt.
1,9 T/m3 sz = Kz x sgltb
Lôøi giaûi:
Giaû söû choïn chieàu daøy lôùp ñeäm caùt: hñ = 1.8m
sgltb: öùng suaát gaây luùn taïi ñaùy moùng:
Ptxmin = ????
Ptxmax = ????
ptxmin
1.6m
Ntc
Mtc Maët ñaát töï nhieân
ptxmax
hm = 1.2m
x
Kz: heä soá (tra baûng) xeùt ñeán söï thay ñoåi öùng suaát theo chieàu saâu, phuï thuoäc vaøo tyû soá:
b =1,6 = 1,125 vaø b = 1,6 = 0
z: chieàu saâu keå töø ñaùy moùng ñeán ñieåm ñang xeùt öùng suaát.
a hñ = 1.8m Tra baûng ® Kz = 0.50
5,6 T/m2 2,6 T/m2 sz = 0,50 x 6,5 = 3,28 [T/m2]
z Vaäy öùng suaát taïi beà maët lôùp ñaát yeáu taïi taâm moùng: pgl = Fc + gtb.hm −g1.hm = 1,6 + 2´1,2 −1,8´1,2 = 6,5 T /m2 sz + sbt = 3,3 + 5,6 = 8,9 [T/m2]
Ñeå 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.tga = 1,6 + 2 x 1,8 x tg300 = 3,68 [m]
a coù theå laáy baèng goùc ma saùt trong cuûa ñeäm caùt. Vôùi caùt vaøng haït trung ñaàm ñeán chaët vöøa f coù theå laáy baèng 300.
hqö = hm + hñ = 1,2 + 1,8 = 3,0 [m]
Söùc chòu taûi cuûa neàn theo coâng thöùc Terzaghi:
Ta ñöôïc:
Pgh = 0,5´0,5´1,8´3,68 + 1,6´(1,2´1,8 +1,8´1,9)+ 7,3´1,2 = 1,66+8,93+8,76 =19,34 T m2
Rdy = Pgh =19,34 = 9,67 T m2
So saùnh:
Pgh = 0,5´Nγ ´γ´b + Nq ´q + Nc ´c sz + sbt = 8,9 [T/m2] ≤ Rñytc = 9,67 [T/m2]
Vôùi f = 50 tra baûng ta coù: Ng = 0,5 ; Nq = 1,6 ; Nc = 7,3
Thay soá:
Vaäy chieàu daøy ñeäm caùt hñ = 1,8m laø hôïp lyù.
3.3. COÏC CAÙT
3.3.1. Phaïm vi aÙp duïng
Khi lôùp ñaát yeáu caàn gia coá daøy hôn 3m, thì neân duøng coïc caùt ñeå gia coá neàn. Coïc caùt thi coâng ñaûm baûo yeâu caàu kyõ thuaät thì raát toát vì noù coù caùc taùc duïng sau:
Thoaùt nöôùc loã roãng, taêng nhanh quaù trình coá keát, laøm cho coâng trình luùn nhanh ñeán oån ñònh.
EÙp chaët neàn ñaát, laøm cho cöôøng ñoä cuûa ñaát neàn taêng leân. Trong nhöõng tröôøng hôïp sau ñaây thì khoâng neân duøng coïc caùt:
Ñaát quaù nhaõo yeáu (e > 1.1; IL > 1; E0 < 3MPa), löôùi coïc caùt khoâng theå leøn chaët ñöôïc ñaát.
Chieàu daøy lôùp ñaát yeáu nhoû hôn 2m.
3.3.2. Cô cheá neùn chaët cuûa coïc caùt
Giaûm heä soá roãng ban ñaàu e0 veà heä soá roãng thieát keá etk (heä soá roãng mong muoán sau xöû lyù).
Giaû thieát:
Heä soá roãng giaûm ñeàu (ñaát ñöôïc leøn chaët ñeàu giöõa caùc coïc caùt);
Theå tích loã roãng giaûm trong khi theå tích haït khoâng ñoåi; Ñoä aåm khoâng ñoåi trong quaù trình leøn chaët;
Ñaát khoâng troài leân maët ñaát;
3.3.3. Ñaëc tröng cuûa coïc caùt
Ñöôøng kính coïc caùt: phuï thuoäc vaøo ñöôøng kính oáng theùp, tính chaát neùn luùn cuûa ñaát Φ = 400®600.
3.3.4. Tính toaùn coïc caùt
a. Xaùc ñònh dieän tích neàn ñöôïc neùn chaët baèng coïc caùt
Goïi eo: heä soá roãng töï nhieân cuûa ñaát neàn.
Chieàu daøi coïc caùt: L = min {Ha, hñy – hm}. Trong ñoù Ha laø 0,2b
chieàu saâu aûnh höôûng luùn. hñy : chieàu daøy lôùp ñaát yeáu caàn xöû lyù. Chuù yù:
Neáu ñoä saââu aûnh höôûng luùn vöôït quaù phaïm vi lôùp ñaát yeáu (hñy - hm £ Ha): chæ caàn xöû lyù ñeán heát lôùp ñaát yeáu;
Khi beà daøy lôùp ñaát yeáu lôùn hôn phaïm vi chieàu saâu aûnh höôûng luùn (hñy - hm ³ Ha): chæ caàn xöû lyù ñeán heát phaïm vi aûnh höôûng luùn Ha.
Fnc
0,2b
0,2b b 0,2b
1,4b
Boá trí coïc caùt vaø dieän tích phaïm vi neùn chaët
a. Xaùc ñònh dieän tích neàn ñöôïc neùn chaët baèng coïc caùt -tieáp-
Theo kinh nghieäm thieát keá, chieàu roäng maët baèng cuûa neàn neùn chaët thöôøng laáy lôùn hôn chieàu roäng moùng veà caùc beân laø ³ 0.2*b.
Dieän tích cuûa neàn ñöôïc neùn chaët baèng coïc caùt, Fnc coù theå tính theo coâng thöùc sau:
b. Xaùc ñònh khoaûng caùch coïc caùt
Theo löôùi cuûa hình tam giaùc ñeàu, caïnh L:
Vuøng ñaát trong phaïm vi tam giaùc ñeàu goïi laø moät ñôn nguyeân xöû lyù.
Dieän tích neùn chaët Fnc: L L Vuøng neùn chaët
Fnc = 1.4*b*(a + 0.4*b) Trong ñoù:
Tyû leäedieänøitíchi tieátodieän cuûa taát caû caùc coïc caùt, Fc ñoái vôùi
Fnc = 1 L2 sin60° = 3 L2 ds L Coïc caùt Dieän tích coïc caùt caàn cheøn vaøo Fc:
dieän tích ñaát neàn ñöôïc neùn chaët, Fnc ñöôïc xaùc ñònh nhö sau:
F e0 −enc e − e
Fc 1+e0 c 1+ e0 nc
F = 1+ enc F c = 1+ enc ´ 4 L2
(*)
F = 2 π 4 s2
(**)
Töø (*) vaø (**) ta suy ra:
Khoaûng caùch giöõa caùc coïc caùt coù theå xaùc ñònh theo coâng thöùc:
L = 0,952 ds 1+ eo o nc
Nhö vaäy: Neáu ta choïn tröôùc khoaûng caùch giöõa caùc coïc L thì vieäc
xöû lyù seõ laøm heä soá roãng cuûa neàn giaûm xuoáng giaù trò enc:
b. Xaùc ñònh khoaûng caùch coïc caùt -tieáp-
Theo löôùi oâ vuoâng, caïnh laø L:
Vuøng ñaát trong phaïm vi tam giaùc
ñeàu goïi laø moät ñôn nguyeân xöû lyù. L
Dieän tích neùn chaët Fnc:
Fnc = L2 ds L
Dieän tích coïc caùt caàn cheøn vaøo Fc:
Vuøng neùn chaët
Coïc caùt
2 enc = eo 1− 0,906 Ls
2 − 0,906 Ls
F = e0 − enc F c = e0 − enc ´ L2 0 0
(*)
c = π ´ds2
(**)
Töø (*) vaø (**) ta suy ra:
Khoaûng caùch giöõa caùc coïc caùt coù theå xaùc ñònh theo coâng thöùc:
c. Xaùc ñònh heä soá roãng enc cuûa ñaát sau khi ñöôïc neùn chaët baèng coïc caùt
Vôùi ñaát rôøi sau khi neùn chaët baèng coïc caùt heä soá roãng enc
L = 0,886 ds
1+ eo eo − enc
ñöôïc xaùc ñònh:
enc = emax - D(emax - emin)
Trong ñoù D (ñoä chaët cuûa neàn ñaát) = 0,7 - 0,8 vôùi ñaát rôøi
Nhö vaäy: Neáu ta choïn tröôùc khoaûng caùch giöõa caùc coïc L thì vieäc xöû lyù seõ laøm heä soá roãng cuûa neàn giaûm xuoáng giaù trò enc:
2 2 enc = eo 1− 0,786 L2 − 0,786 L2
Coù theå choïn enc » (0,65 ¸0,75)e0
Trong ñoù e0 laø heä soá roãng ban ñaàu cuûa neàn ñaát Thoâng soá cuûa coïc caùt coù theå laáy
f = 35° ¸ 38°; Eoc = 30000 ¸ 40000 (kPa);
gc = 18 ¸ 20 (kN/m3).
3. Xaùc ñònh soá löôïng coïc caùt
Soá löôïng coïc caùt caàn thieát laø:
ns = Fnc2 ´e0 −enc ds: ñöôøng kính coïc caùt. s 0
4
BAØI TAÄP AÙP DUÏNG 2
Thieát keá moùng döôùi coät tieát dieän 30cmx40cm. Toå hôïp taûi troïng tieâu chuaån taïi möùc maët ñaát:
N0tc = 90 T ; M0tc = 8 Tm vaø Q0tc = 1,2 T
Lôùp ñaát döôùi moùng laø lôùp caùt pha buïi daøy 20m. Döôùi lôùp caùt pha
Löu yù: Soá löôïng coïc caùt coù theå tính theo coâng thöùc sau:
ns = N/qs N: toång taûi troïng cuûa coâng trình.
qs: söùc chòu taûi cuûa coïc caùt, xaùc ñònh theo coâng thöùc cuûa Bengt Brome (Thuïy Ñieån),
buïi laø lôùp seùt pha nhaõo.
Ñaëc tröng lôùp caùt buïi: g = 1,8 T/m3 ; c » 0 T/m2 ; f = 200 ;
Δ = 2,65 ; W = 30% ; emax = 0,96 ; emin = 0,56 ; qc = 30 kG/cm2.
Lôøi giaûi:
qs = (πdsLs + 2.25πds2)cu
Ls: chieàu daøi coïc caùt.
cu: löïc dính khoâng thoaùt nöôùc cuûa ñaát neàn.
Xaùc ñònh traïng thaùi lôùp caùt buïi döïa vaøo ñoä chaët: Giaû söû boá trí coïc theo löôùi tam giaùc ñeàu:
e = gh −1
k
Heä soá roãng cuûa ñaát rôøi sau khi neùn chaët baèng coïc caùt:
gk = 1+W e = 2,65 −1= 0,92 enc = emax - D(emax - emin) = 0,96 - 0,75(0,96 - 0,56) = 0,66
emax −e 0,96 − 0,92
r emax −emin 0,96 − 0,56 rôøi
Ñoä baõo G = W Δ = 0,30.2,65 = 0,864
hoøa: n
Khoaûng caùch toái ña giöõa caùc coïc caùt xaùc ñònh theo coâng thöùc:
ôû traïng thaùi L = 0,952 ds eo − enc = 0,952´0,4 0,92,− 0,66 =1,03m
Choïn khoaûng caùch giöõa caùc coïc L = 1,0m
G = 0,864 > 0,8 ® traïng thaùi baõo hoøa nöôùc.
Löïa choï giaûi phaùp gia coá neàn baèng coïc caùt.
Xaùc ñònh caùc ñaëc tröng cuûa neàn sau xöû lyù:
Dieän tích coïc caùt: Fc = 0,1257 m2
Dieän tích ñôn nguyeân xöû lyù Fnc = 0,433 m2
...
- tailieumienphi.vn
nguon tai.lieu . vn