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
hđ
bđ
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
nguon tai.lieu . vn