Chơng VI: Một số dạng riêng A. Móng sâu: 1. Móng giếng chìm Khái niệm: Do cấu tạo và hạ gần giống giếng nớc nên có tên nh vậy. Giếng chìm là phần móng công trình làm bằng bê tông hay bê tông cốt thép, đầu dới và đầu trên của giếng đều hở. Kết cấu đúc từng khoanh có chiều cao 4ữ6m, đất bên trong đợc đào đi, giếng đ- ợc chìm dần xuống nhờ trọng lợng bản thân của nó vợt quá sức ma sát giữa đất và mặt bên ngoài của giếng, khoanh này hạ xong lại tiếp tục đúc khoanh khác lên trên và cứ thế hạ đến độ sâu thiết kế. Về mặt lý thuyết mà nói giếng có thể hạ đến độ sâu bất kỳ tuy nhiên do đ/k khác chi phối nh hút nớc, đ/k làm việc khó khăn ở dới sâu nên thực tế hiện nay giếng chìm sâu nhất thế giới cũng chỉ đạt 72,6m kể từ mặt nớc đến đáy giếng Kết cấu: rỗng bên trong, vỏ ngoài có nhiệm vụ chống đỡ áp lực đất trong quá trình hạ giếng và tạo ra trọng lợng để thắng lực ma sát. Khi giếng xuống độ sâu thiết kế cần lấp đầy hoặc 1 phần bê tông hoặc đá, sỏi hay cát vào phần rỗng bên trong. Thi công: không yêu cầu thiết bị phức tạp tuy nhiên khi hạ qua những lớp cát bụi dễ gây hiện tợng đất cát đùn(cát chảy) vào giếng quá nhiều khi bơm nớc nên giếng có khả năng nghiêng lệch vì tốc độ đùn không đều nhau quanh giếng, hoặc giếng phải đi qua nền đất có nhiều tảng đá lớn, những thân cây to, những bộ phận công trình cũ còn lại hoặc chân giếng tựa lên tầng đá có độ nghiêng quá lớn chuyển phơng án móng khác. Trờng hợp hạ giếng chìm gặp hiện tợng cát chảy không thể hút cạn nớc để đào đất, có thể biến giếng chìm thành giếng chìm hơi ép. Lúc đó đoạn giếng đầu tiên sẽ đợc chế tạo để có thể bơm khí vào giếng cho đến khi áp xuất không khí trong giếng bằng áp xuất cột nớc H, thì trong giếng không còn có nớc. Khi đó con ng- ời có thể đào đất khô trong giếng. Việt nam: Ngời Pháp: dùng giếng chìm hơi ép: Cầu Long biên, Hàm rồng cũ Ta: dùng ở cầu Làng Giàng (Lào cai) Gần đây là cầu treo Bãi cháy. 131 Tính toán: 1. Trong khi thi công: *Kiểm tra khả năng hạ giếng. *Kiểm tra cờng độ của đoạn giếng đầu tiên do thi công đào đất: Có thể: giếng tựa lên hai đầu, giữa bị hẫng một đầu tựa lên đất, một đầu hẫng *Tính toán kéo đứt giếng: do lớp đất trên tốt, lớp dới xấu: lúc đó giếng bị mắc kẹt ở lớp tốt và treo lơ lửng trong lớp xấu bị đứt. *Tính toán thành giếng trong quá trình hạ: do tác dụng của áp lực chủ động của đất và áp lực thuỷ tĩnh của nớc nên bị uốn theo phơng ngang tính toán bố trí thép ngang và dọc theo chu vi giếng *Tính toán chân giếng: 2. Tính toán trong quá trình sử dụng: Với tải đứng Với tải trọng ngang và mô men. 132 2. Tờng trong đất: Tờng trong đất là một bộ phận kết cấu công trình bằng BTCT đợc đúc tại chỗ hoặc lắp ghép trong đất. Thi công: Thi công tờng trong đất thực chất là thi công các Ba rét, đợc nối liền nhau qua các gioăng chống thấm để tạo thành một bức tờng trong đất bằng BTCT Phạm vi áp dụng: Làm tờng tầng hầm cho nhà cao tầng Làm các công trình ngầm nh: đờng tàu điện ngầm, đờng cầu chui, cống thoát nớc lớn, ga ra ô tô ngầm dới đất Làm kè bờ cảng, làm tờng chắn đất. Các yêu cầu: Bảo vệ thành hố đào sâu, đồng thời bảo vệ nền móng công trình lân cận. Đảm bảo cho nớc ngầm không vào đợc tầng hầm trong quá trình thi công cũng nh sử dụng Đảm bảo cho tờng trong đất đợc ổn định, nghĩa là không bị nghiêng, không bị lún qua giới hạn cho phép Lực tác dụng lên tờng: áp lực đất lên mặt tờng áp lực nớc dới đất lên mặt tờng tải trọng công trình tác dụng của lực chống hoặc neo vào tờng 133 Chân tờng phải đặt vào lớp đất có hệ số thấm nhỏ để cách nớc tốt. Thiết kế: Kiểm tra sức chịu tải của đất nền dới chân tờng: Tờng có thể hoặc không chịu tải trọng do CT bên trên gây ra. Tính toán tờng chắn không neo: Quan niệm tờng bê tông cốt thép là một vật cứng nên dới tác dụng của áp lực đất nó sẽ bị quay quanh một điểm cách đáy hố đào một đoạn nào đó Xác định đợc áp lực đất xung quanh lên tờng: Chủ động, bị động, đáy tờng từ đó tìm đợc mô men lớn nhất trong tờng Tính toán tờng chắn có neo: ngoài xác định áp lực đất, xác định phản lực của neo, tìm M max sau đó tính thép. Với tờng lắp ghép: thờng không đợc sâu. khi tính thép cho tờng lu ý đến lợng cốt thép tính toán trong khi vận chuyển và cẩu lắp. Thi công: Tờng trong đất là gồm các ba rét đợc nối với nhau theo cạnh ngắn của tiết diện, giữa các Ba rét có gioăng chống thấm Trình tự: Đào một phần hố đến chiều sâu thiết kế, đào đến đâu phải kịp thời cung cấp dung dich Bentonít đến đó, cho đầy hố đào để giữ cho thành hố đào khỏi vị sụt lở. Đào phần hố bên cạnh, cách phần đầu tiên một giải đất, để khi cung cấp dung dịch Bentonite vào không làm lở thành hố cũ. Đào nốt phần còn lại(đào trong dung dịch bentonite) để hoàn thành một hố cho Pa nen đầu tiên theo thiết kế. Hạ lồng cốt thép, đặt gioăng chống thấm nhờ bộ gá lắp chuyên dụng Đổ bê tông theo phơng pháp vữa dâng, bentonite đợc thu hồi về xử lý, ống đổ bê tông phải luôn chìm trong bê tông tơi một đoạn khoảng 3m để tránh bị phân tầng và rỗ. Sau đó làm tơng tự cho các pa nen khác. L u ý : phải đặt các ống siêu âm để kiểm tra chất lợng bê tông trong từng Panen. 134 135 136 3. Neo trong đất: Neo phụt: Khoan qua bức tờng chắn để tạo lỗ neo trong đất Đa ống tạo neo vào lỗ khoan đến chiều dài thiết kế: ống tạo neo bằng kim loại hoặc bằng nhựa, chịu áp lực có đờng kính khoảng 85ữ245mm, trên đoạn tạo bầu neo có đục các lỗ đ/k 10mm với gen cao su để phụt vữa xi măng. Với áp xuất đủ lớn bầu neo đợc hình thành xung quanh thanh neo. Bầu neo tạo nên sức ma sát rất lớn giữa thanh neo với đất xung quanh neo. Do đó tạo cho neo có một sức kéo khá lớn. Hiện nay ngời ta dùng các thanh neo bằng các bó cáp đợc kéo căng trớc để tạo nên các neo ứng xuất trớc có hiệu quả tốt Phạm vi: Neo các tờng tầng hầm cho nhà cao tầng. Neo tờng thành hố đào sâu cho các công trình ngầm đô thị nh hầm tàu điện ngầm, hầm cầu chui, gara ô tô ngầm công cộng. 137 B. Móng máy 1. Khái niệm chung: Móng dới các công trình thông thờng, chủ yếu chịu tác dụng của tải trọng tĩnh, còn móng máy chủ yếu chịu tác dụng của tải trọng động. Những tải trọng này th- ờng biến đổi rất nhanh về trị số và các phơng tác dụng đợc gọi là lực kích thích. Chính các lực này làm cho máy và móng bị dao động, rồi móng lại trở thành nguồn dao động của đất làm cho các kết cấu xung quanh cũng bị dao động theo. Trong nhiều trờng hợp dao động của móng là nguyên nhân làm chóng hỏng các chi tiết máy, làm giảm công xuất máy hoặc làm xấu chất lợng sản phẩm. Đối với các máy chính xác và dụng cụ đo lờng thì dao động của máy có thể làm trở ngại cho sự hoạt động bình thờng của chúng, làm khó khăn cho quá trình thao tác kỹ thuật. Mặt khác dao động sẽ gây ra tác dụng có hại đến sinh lý con ngời, làm 138 tăng sự mệt mỏi, làm giảm hiệu suất lao động và nếu cờng độ dao động quá mạnh thì có thể làm cho sức khoẻ của ngời bị tổn hại nghiêm trọng Vì những lý do đó, việc thiết kế móng dới máy có những nét khác biệt cơ bản so với việc thiết kế móng công trình thông thờng. Biện pháp chủ yếu chống chấn động là xây dựng tốt móng dới máy và chỉ có thể thể xây dựng móng dới máy khi áp dụng những phơng pháp khoa học để thiết kế. 2. Những yêu cầu cơ bản đối với móng máy Khi thiết kế móng máy cần phải thoả mãn những yêu cầu cơ bản sau đây: 1- bền vững, ổn định và có khả năng chịu đựng tốt 2- không cho phép có những độ lún và những biến dạng làm mất sự hoạt động bình thờng của máy 3- không cho phép xuất hiện những chấn động mạnh làm cản trở sự hoạt động của máy và của ngời điều khiển máy. Ba yêu cầu đó có thể biểu diễn nh sau: 1- [ ] Rp 2- [ ] [ ] sS SS ; 3- [ ] AA p- ứng suất dới đáy móng [ ] R sức chịu tải giới hạn cho phép của nền đất tại đáy móng S S ; độ lún và độ lún lệch của móng [ ] [ ] S S ; độ lún và độ chênh lệch lún cho phép A biên độ dao động của móng [ ] A - biên độ dao động cho phép Đ/kiện: 1;2 thờng đợc đảm bảo bởi các yêu cầu cấu tạo. Làm nền tốt Móng cọc dài Yêu cầu 3 là nội dung cơ bản của móng máy, trong đó A là biên độ dao động của móng đợc tính toán bài toán dao động gồm: Móng khối (cứng) Móng khung Thông thờng bài toán dao động của móng có thể phân thành 3 loại dao động độc lập: Dao động thẳng đứng Dao động ngang và quay trong mặt phẳng thẳng góc với trục móng. Dao động quay đối với trục đứng qua trọng tâm đáy móng, trong đó các hệ số độ cứng nền theo các phơng sẽ xuất hiện, đây là các hệ số nền động đợc xác định bằng thí nghiệm hay kinh nghiệm. 139 . Chơng VI: Một số dạng riêng A. Móng sâu: 1. Móng giếng chìm Khái niệm: Do cấu tạo và hạ gần giống giếng nớc nên có tên nh vậy. Giếng chìm là phần móng công trình làm bằng bê. phẳng thẳng góc với trục móng. Dao động quay đối với trục đứng qua trọng tâm đáy móng, trong đó các hệ số độ cứng nền theo các phơng sẽ xuất hiện, đây là các hệ số nền động đợc xác định bằng. 2- [ ] [ ] sS SS ; 3- [ ] AA p- ứng suất dới đáy móng [ ] R sức chịu tải giới hạn cho phép của nền đất tại đáy móng S S ; độ lún và độ lún lệch của móng [ ] [ ] S S ; độ lún và độ chênh