Bài giảng Nền và móng - Chương 4: Xử lý và gia cố đất nền

Đăng ngày | Thể loại: | Lần tải: 0 | Lần xem: 0 | Page: 6 | FileSize: M | File type: PDF
of x

Bài giảng Nền và móng - Chương 4: Xử lý và gia cố đất nền. Nội dung của bài giảng trình bày về các khái niệm liên quan đến xử lý và gia cố đất nền, đệm cát, tính toán lớp đệm cát, một số vấn đề thi công lớp đệm cát, cọc cát, những tác dụng của cọc cát, các bước tính toán cọc cát, một số vấn đề thi công cọc cát, gia tải trước, tính toán trọng gia tải cho phép, tính toán cố kết đất nền, giếng cát gia tải trước, bấc thấm và cừ tràm.. Giống những giáo án bài giảng khác được thành viên chia sẽ hoặc do tìm kiếm lại và chia sẽ lại cho các bạn với mục đích nghiên cứu , chúng tôi không thu tiền từ bạn đọc ,nếu phát hiện nội dung phi phạm bản quyền hoặc vi phạm pháp luật xin thông báo cho website ,Ngoài tài liệu này, bạn có thể tải đồ án thạc sĩ tiến sĩ phục vụ tham khảo Một số tài liệu download lỗi font chữ không xem được, nguyên nhân máy tính bạn không hỗ trợ font củ, bạn download các font .vntime củ về cài sẽ xem được.

https://tailieumienphi.vn/doc/bai-giang-nen-va-mong-chuong-4-xu-ly-va-gia-co-dat-nen-egnbuq.html

Nội dung


4.1. KHÁI NI M

Chương 4: X lý và Gia C

tN n

Đ m v t li u r i (đá, s i, cát)
C c v t li u r i (c c đá, c c s i, c c cát)
C c đ t vôi, đ t xi măng
Gia t i trư c
Gi ng cát gia t i trư c
B c th m
C tràm

1

2

4.2. Đ M CÁT
-

4.2. Đ M CÁT

Chi u dày l p đ t y u < 5m; công trình v a, nh , nhà công
nghi p. Dùng l p đ m đ thay th toàn b l p đ t y u.
Làm tăng s c ch u t i c a n n đ t (đư c thay b i l p đ t t t
hơn)
Làm gi m đ bi n d ng
Làm tăng kh năng ch ng trư t khi có t i tr ng ngang
Ưu: s d ng v t li u đ a phương, phương pháp thi công đơn
gi n
Khuy t: thích h p cho công trình nh ; công trình bên c nh
ao, h , sông, bi n thì c n ph i có bi n pháp ngăn ng a hi n
tư ng cát ch y. Khi MNN cao thì dùng γ’ nên không hi u
qu .

Tính toán l p đ m cát
Ntt

Df
h

pgl

α

b



σbt1

σz2

3

4

4.2. Đ M CÁT

4.2. Đ M CÁT

Tính toán l p đ m cát
1. Xác đ nh hđ
* Đi u ki n 1:
σbt1+ σz2 ≤ Rtc(Df + hđ) ≈ RII (Df + hđ)
σbt1 = γ Df + γđ hđ
σz2 : Ư/s do t i tr ng ngoài t i đáy l p đ m
σz2 = k0 pgl = k0 (p - γ Df)
k0 = f (l/b, z/b)
RII =

- Đ đơn gi n hơn, ta có th ch n hđ r i ki m tra l i đk1 và đk2
- hđ đư c ch n b ng b dày l p đ t y u và ≤ 3m

m1m2
[ Abz γ + B( D f + hđ )γ * + Dc] b : b r ng móng tính đ i
z
k tc

- Móng băng:

bz

Tính toán l p đ m cát
1. Xác đ nh hđ
* Đi u ki n 2: S = Sđệm + Sđất ≤ Sgh

N
=∑

tc

σ2 l

- Móng ch nh t:

a = (l-b)/2

2

b z = Fz + a − a

Fz =

2. Xác đ nh bđ
Tính b r ng đáy l p đ m v t li u r i v i g i thi t góc truy n
ng su t nén trong n n đ t là α ≈ ϕđ = 30 ÷ 350.
bđ = b + 2 hđ tan300

∑ N tc
σ2

5

6

4.2. Đ M CÁT

4.3. C C CÁT

M t s v n đ thi công l p đ m cát
- Đào b h t l p đ t y u
- Dùng lo i cát h t to, trung, hàm lư ng ch t b n ≤ 3%
- R i t ng l p dày 20 – 30cm, tư i nư c v a đ m (Wopt) và
đ m
- Có th thay cát b ng các lo i đ t t t khác: cát pha sét l n
s i, s i đ .

Tác d ng
- Làm cho đ t n n nén ch t l i nh h th ng các c c cát
- Tăng s c ch u t i c a đ t n n
- Gi m bi n d ng, đ c bi t là bi n d ng không đ ng đ u
- Tăng kh năng ch ng trư t đ i v i công trình ch u t i ngang
Ưu đi m
- T n d ng đư c v t li u đ a phương (cát)
- Thi t b thi công đơn gi n
- Th i gian thi công (x lí n n) nhanh
Như c đi m
- S d ng hi u qu cho công trình có t i trung bình. Công
trình có t i l n ho c vùng đ t y u l n thì bi n pháp này
không kh thi.

7

8

4.3. C C CÁT

4.3. C C CÁT

Các bư c tính toán c c cát
1. Xác đ nh di n tích c n nén ch t

- N n sét
Gs
enc =
(W p + 0,5 I p )
100 γ w

Fnc = lnc bnc
lnc = l + 0,4 b
bnc = b + 0,4 b

enc = 0,7 ÷ 0,8, nhưng < 1
e

enc=ep=0,1MP

2. Xác đ nh h s r ng nén ch t sau khi có c c cát
p=0,1MPa

- N n cát:
enc = emax – D(emax – emin)
Đ ch t tương đ i D = 0,7 ÷ 0,8 khi thi công đóng ng t o c c

- Dung tr ng sau khi nén ch t

γ nc =

Gs
(1 + 0,01W )
1 + enc
10

9

4.3. C C CÁT

4.3. C C CÁT

3. Xác đ nh kho ng cách gi a các c c
• C c b trí theo lư i tam giác

L = 0,952 d

4. Xác đ nh s lư ng c c c n thi t

d

1 + e0
e0 − enc

p

Fc : di n tích t ng các c c cát, fc : di n tích 1 c c cát
nnc =

L

Fc
fc

Fc =

600

e0 − enc
Fnc
1+ e0

fc =

Fc e0 − enc
=
Fnc
1 + e0

π d2
4

• C c b trí theo lư i ô vuông
d

L = 0,886 d

1 + e0
e0 − enc
L
11

nc =

e0 − enc Fnc
1+ e0 f c

Thư ng ch n d = 20 ÷ 60cm, ch n và b trí c c n m
ngoài ph m vi nén ch t.

12

4.3. C C CÁT

4.3. C C CÁT

5. Xác đ nh chi u dài c c lc c n thi t

6. Ki m tra đi u ki n n đ nh

Chi u dài c c ph i ≥ chi u sâu vùng ho t đ ng lún (vùng
ch u nén) và ph i th a mãn kh năng ch u t i c a l p đ t y u.
S = Scc + Sđ t ≤ Sgh
σbt1+ σz2 ≤ Rtc(Df + lc) ≈ RII (Df + lc)
Thư ng ch n lc = Hnén + 0,5m

- Ki m tra đi u ki n n đ nh dư i đáy móng
ptc ≤ Rtc(Df) ≈ RII (Df)
ptcmax ≤ 1,2 Rtc(Df) ≈ 1,2 RII (Df)
ptcmin ≥ 0
- Ki m tra đi u ki n n đ nh dư i c c cát
σbt1+ σz2 ≤ Rtc(Df + lc) ≈ RII (Df + lc)
7. Ki m tra đi u ki n bi n d ng
S = Scc + Sđ t ≤ Sgh

13

14

4.3. C C CÁT

4.4. GIA T I TRƯ C

M t s v n đ thi công c c cát
- Đóng ng thép xu ng n n đ t, nh i cát và đ m ch t, đ ng
th i rút ng thép lên; dùng ng thép t m đáy.
- Thi công b ng phương pháp ch n đ ng thì sau khi h ng
thép t i đ sâu thi t k , nh i cát vào, cho máy ch n đ ng
rung kho ng 15-20ph, k ti p rút ng lên 0,5m, làm tương
t .
- Thi công b ng phương pháp n mìn.

Tính toán t i tr ng gia t i cho phép đ đ t n n không b
phá ho i, p ≤ pgh

p gh = R tc = m ( A b γ + B D f γ * + D c)
p gh = RII =

m1m2
( A b γ + B D f γ * + D c)
k tc

Đ đơn gi n l y ϕ = 0 => A = 0, B = 1, D = 3,14 = π
Pgh = π c
Chi u cao l p gia t i là
h = pgh / γ
15

4.4. GIA T I TRƯ C

4.5. GI NG CÁT GIA T I TRƯ C

Tính toán c k t đ t n n

- Thích h p cho công trình có kích thư c b n đáy l n: móng
băng, băng giao nhau, móng bè, n n đư ng, đê đ p…
- Dùng cho n n: cát nh - b i bão hòa nư c, đ t dính bão hòa
nư c, bùn, than bùn…
- Ưu đi m:
+ Tăng nhanh quá trình c k t c a đ t n n
+ Tăng kh năng ch u t i c a đ t n n
+ N n đư c lún trư c do thoát nư c & gia t i
+ Gi m m c đ bi n d ng & bi n d ng không đ ng đ u c a
đ tn n
+ Tăng kh năng ch ng trư t khi công trình ch u t i ngang
- Như c đi m:
+ Ch s d ng hi u qu cho công trình t i tr ng trung bình
và chi u dày l p đ t y u không l n
+ Th i gian thi công (gia t i) lâu
+ Không hi u qu cho đ t n n có k < 10-8 cm/s

p
Biên thoát nước

Biên thoát nước

z

h

h

2h

dz
1

1

h
Cát thoát nước

Nền đất không thấm

Ut = 1−

8

π2

e



π

2

4

Tv

Tv =

Cv
t
h2
Tv =

Cv =

π  Uv 


16

1 + e1 k
k
=
a γ w ao γ w

2



4  100 
Khi Uv ≤ 60%
=>
Khi Uv > 60%=> Tv = 1,781 – 0,933 log(100-Uv)

17

18

4.5. GI NG CÁT GIA T I TRƯ C

4.5. GI NG CÁT GIA T I TRƯ C

C u t o c a gi ng cát gia t i trư c

G m 3 b ph n chính: h th ng gi ng cát, l p đ m & ph t i
Phản áp

hđ m = S + (30 ÷ 50) cm, ch n hđ m ≥ 0,5 m
S: đ lún n đ nh c a n n đ t y u

Lớp đệm

GIA TẢI TRƯỚC

Tính toán gi ng cát gia t i trư c
1. Chi u dày l p đ m cát

2. Xác đ nh đư ng kính d và kho ng cách gi a các gi ng L
h=2H

Giếng cát

L=2R

- Thư ng ch n đư ng kính gi ng cát d = 40 cm
- Kho ng cách các gi ng cát L = 2 ÷ 5 m, ch n L = 2 m

z

2R

Hướng
thấm nước

2r

kz
kr
kz
19

4.5. GI NG CÁT GIA T I TRƯ C

Uv,r = 1 – (1 - Ur) (1 – Uv)
kv (1 + e1 )
a γw

Ut ≈ 1−

cr =

Tv =

8

π2

e



kr (1 + e1 )
a γw

π2
4

cv t
H2

=> Uv

Tv

(Sơ đ 0 )

Tr =

cr t
De2

=> Ur
21

4.5. GI NG CÁT GIA T I TRƯ C

Uv,r : đ c k t t ng h p
H = lg : chi u dài gi ng cát (chi u dày vùng thoát nư c)
R = L/2 : bán kính nh hư ng
De : kho ng cách qui đ i gi a các gi ng cát
De = 1,13 S (sơ đ hình vuông)
De = 1,05 S (sơ đ tam giác đ u)
S : kho ng cách th c gi a các gi ng cát
r : bán kính gi ng cát
cv : h s c k t theo phương đ ng
cr : h s c k t theo phương bán kính (phương ngang)
a : h s nén lún
γw : tr ng lư ng riêng c a nư c

22

4.5. GI NG CÁT GIA T I TRƯ C

- L i gi i c a Barron (1948)

5. Tính đ lún theo th i gian St:
St = U S∞

 8 Tr 


U r =1 − exp  −

 F ( n) 

- Xem n n không thay đ i:
e1 − e2
h
1+ e1

S∞ =
F (n) =

20

4.5. GI NG CÁT GIA T I TRƯ C

4. Tính toán đ c k t c a n n đ t
- L i gi i c a Carrilo (1942) cho đ c k t t ng h p Uv,r c a
th m đ ng Uv và th m ngang Ur

cv =

3. Xác đ nh chi u sâu gi ng cát lg
- Chi u sâu gi ng cát lg ≥ Hnén (ph m vi ch u nén)
- σbt1+ σz2 ≤ Rtc(Df + lg) ≈ RII (Df + lg)
- lg ≥ 2/3 Hđy
- Thư ng ch n lg = chi u sâu vùng đ t y u

n2
3 n 2 −1
Ln(n) −
n −1
4 n2
2

n

S=



ao ∆p h

i =1

n =

R S

r d

n

23

β

i =1

S=

E



∆p h
24

4.5. GI NG CÁT GIA T I TRƯ C

4.5. GI NG CÁT GIA T I TRƯ C

Cho đ t c k t thư ng (OCR = 1)
 p + ∆p i
C h
S = ∑ c i log oi
 p
i =1 1 + e0 i
oi

n

M t s v n đ thi công gi ng cát
Trình t thi công g n gi ng như c c cát. V i chi u
sâu gi ng < 12m, có th dùng các lo i máy đào c n
tr c ho c các lo i máy rung có l c kích t 10-20T,
th c t hay dùng 14T.






Cho đ t c k t trư c n ng (OCR > 1, po + ∆p ≤ pc )
S=

 p + ∆p 
Cs h

log o
 p

1 + eo
o



Cho đ t c k t trư c nh (OCR > 1, po + ∆p ≥ pc)
S=

 p + ∆p 
Cs h
p
Ch

log c + c log o
 p

1 + eo
p o 1 + eo
c



25

26

4.6. B C TH M

4.6. B C TH M

L i gi i Hansbo (1979) cho b c th m, b n nh a th m:
 8T 
U r =1 − exp  − r 
 F 
cr =

kr (1 + e1 )
a γw

D  3
F (n) = Ln  e  −
d  4
 w

Cr =

kh
a0 γ w

De : kho ng cách gi a các thi t b thoát nư c
De = 1,13 S (sơ đ hình vuông)
De = 1,05 S (sơ đ tam giác đ u)
S : kho ng cách th c gi a các thi t b thoát nư c
F = F(n) + Fs + Fr

dw =
dw =
27

2(a + b)

π
( a + b)
2

(Hansbo, 1979)
a: b r ng, b: b dày thi t b thoát nư c
28

4.7. C

ds : đư ng kính vùng b xáo tr n k t c u đ t xung quanh thi t
b thoát nư c
kh
qw

bi u th hi u qu xáo tr n
c a đ t xung quanh thi t b
thoát nư c

dw : đư ng kính tương đương c a thi t b thoát nư c

4.6. B C TH M

Fr = π Z ( L − Z )

bi u th hi u qu do kho ng
cách các thi t b thoát nư c

 k  
d 
Fs =  h  − 1 Ln  s 
 
d 
 k s  
 w



C t
Tr = r 2
De

bi u th hi u qu s c c n th m
c a các thi t b thoát nư c.

Z : kho ng cách t m t đ t đ n ch k t thúc thoát nư c
qw : kh năng thoát nư c khi gradient th y l c b ng 1

29

TRÀM

Chi u dài c : lc = 4 ÷ 5 m, đư ng kính dc = 6 ÷ 10 cm.
Tính toán c tràm như c c ti t di n nh .
1. Ch n lc , dc ; thư ng ch n lc = 4 ÷ 5 m, dc = 6 ÷ 8 cm.
2. Xác đ nh s c ch u t i c a c :
- Theo v t li u:
Pvl = 0,6 fc Rn
fc : di n tích ti t di n ngang 1 c
Rn : cư ng đ ch u nén d c tr c c a c
- Theo đ t n n:
Ap q p
A f
Qa = s s +
FS s
FS p
30

1114860