nhieu.dcct@gmail.com Bài giảng móng tầng hầm nhà cao tầng Mục lục Chơng I: Tài liệu tính toán móng tầng hầm nhà cao tầng trang 1.1 Tài liệu địa điểm xây dựng 1.2 Tài liệu công trình tải trọng 1.3 Lập nhiệm vụ khảo sát 1.3.1.Yêu cầu khảo sát địa chất công trình 1.3.2 Yêu cầu khảo sát địa chất thuỷ văn 1.4 Nghiên cứu tài liệu báo cáo khảo sát đánh giá kết khảo sát trớc thiết kế công trình Chơng II Xác định tải trọng tác động lên công trình 2.1 Đặc điểm tính toán kết cấu, móng công trình ngầm 2.2 Tải trọng tác động lên công trình ngầm 2.3 áp lực thẳng đứng lên công trình ngầm 2.4 Các loại áp lực ngang tác dụng lên công trình Chơng III Xác định sức chịu tải cọc 3.1 Xác định sức chịu tải cọc BTCT theo vật liệu 3.1.1 Cọc chịu nén 3.1.2 Cọc chịu kéo 3.2 Xác định sức chịu tải cọc BTCT chịu nén theo đất 3.2.1 Theo tính chất lý đất (theo XNIP 2.02.03.85 theo TCXD205-1998) 3.2.2 Theo tiêu cờng độ đất (TCVN205 - 1998) 3.2.3 Xác định sức chịu tải cọc theo kết xuyên tĩnh (theo TCVN 2051998): 3.2.4 Theo kết thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (TCVN 205:1998) 3.2.5 Các phơng pháp thí nghiệm xác định sức chịu tải cọc Chơng IV Tính toán móng cọc nhồi 4.1 Khái niệm chung 4.2 Tính toán móng cọc nhồi 4.3 Xác định sức chịu tải cọc nhồi theo phơng pháp thử động (PDA) 4.4 Kiểm tra chất lợng cọc thí nghiệm biến dạng nhỏ (PIT) 4.5 Xác định giá trị tải trọng giới hạn từ kết thí nghiêm nén tĩnh 4.6 Xác định số lợng cọc đài móng 4.7 Kiểm tra móng cọc theo trạng thái giới hạn thứ 4.8 Kiểm tra móng cọc theo trạng thái giới hạn thứ hai nhieu.dcct@gmail.com 4.8.1 Tính toán độ lún cho móng đơn cọc 4.8.2 Tính toán độ lún cho móng bè cọc 4.9 Xác định chiều cao đài cọc tính thép cho đài cọc 4.10 Thiết kế móng cọc chống động đất 4.11 Một số lu ý cấu tạo móng cọc khoan nhồi Chơng V.Tính toán thiết kế tờng chắn đất, tờng cừ tờng đất 5.1 Các loại tờng chắn 5.2 Tính toán tờng chắn 5.3 Một số biện pháp tăng khả ổn định chịu lực tờng chắn 5.4 Tính toán tờng mềm/cừ 5.4.1 Tính toán tờng mềm/cừ công xôn 5.4.2 Tính toán tờng có chống/ neo 5.4.3 Tính toán tờng có nhiều chống/ neo 5.5 Tính toán tờng liên tục theo giai đoạn thi công 5.5.1 Phơng pháp Sachipana (Nhật Bản) 5.5.2 Phân tích phơng pháp phần tử hữu hạn ứng dụng tính hệ đàn hồi 5.6 Một số vấn đề neo/ chống 5.6.1.Khái niệm chung 5.6.2 Kết cấu neo 5.6.3 Tính toán neo 5.6.4.Tính toán neo có động đất Chơng VI Cọc nhồi chịu tải trọng ngang 6.1 Đặt vấn đề 6.2 Tính toán cọc nhồi chịu tải trọng ngang 6.3 Tính toán cọc có chống/neo 6.4 Tính toán tiết diện cọc 6.5 Tính toán tờng chắn có trụ cọc khoan nhồi 6.6 Trờng hợp có kể đến tạo vòm đất cọc 6.7 Trờng hợp không xét tạo vòm đất cọc 6.8 Tính toán số chi tiết chỗng đỡ tạm thời vách hố đào sâu trình thi công 6.9 Một số lu ý sử dụng cọc nhồi gia cờng cho tờng chắn Chơng VII Thiết kế tầng hầm nhà cao tầng 8.1 Tính toán tờng tầng hầm 8.2 Tính toán công trình hình tròn mặt 8.3 Kiểm tra ổn định thấm đáy hố đào nhieu.dcct@gmail.com Chơng VIII Tính toán dầm, móng đàn hồi 9.1 Khái niệm chung 9.2 Bản đáy công trình ngầm 9.2.1 Bản đáy công trình ngầm dạng phẳng 9.2.2 Bản đáy công trình ngầm dạng vòm ngợc Chơng IX Tính toán dầm, móng đàn hồi 9.1 Khái niệm chung 9.2 Tính toán dầm đàn hồi theo phơng pháp biến dạng cục 9.3 Dầm đàn hồi theo phơng pháp Zemôskin 9.4 Dầm đàn hồi theo phơng pháp GS Ximvuliđi 9.5 Tính toán dầm cong đàn hồi 9.6 Tính toán móng đàn hồi Mở đầu Nhà cao tầng kết hợp tầng hầm ngày đợc xây dựng phổ biến, đặc biệt tập trung đô thị lớn Do quỹ đất khan nhờ khoa học công nghệ ngày phát triển số tầng nhà cao tầng ngày đợc nâng lên Do vấn đề móng công trình nhà cao tầng tầng hầm ngày đóng vai trò quan trọng Tài liệu móng tầng hầm nhà cao tầng nhằm cung cấp cho sinh viên hiếu biết có hệ thống công tác tính toán thiết kế móng nhà cao tầng nh tầng hầm công trình ngầm nói chung nhieu.dcct@gmail.com chơng I Tài liệu tính toán móng Trớc thiết kế móng công trình cần thực công việc sau đây: - Tìm hiểu địa điểm xây dựng, công đặc điểm công trình - Lập nhiệm vụ khảo sát (địa hình, địa chất công trình, địa chất thuỷ văn), tiến hành khảo sát - Nghiên cứu đánh giá kết khảo sát để lựa chọn giải pháp hợp lý 1.1 Tài liệu địa điểm xây dựng Hiểu biết địa điểm xây dựng cần thiết tính toán móng, cần đặc biệt lu ý vấn đề chính: - Vị trí xây dựng công trình: + Nghiên cứu tài liệu lu trữ: Bản đồ phân vùng địa chất công trình; tình hình động đất, công trình lân cận kinh nghiệm xử lý móng, tài liệu lu trữ khác + Nghiên cứu trờng: hố đào sâu có, luồng lạch dẫn nớc, bãi rác chôn lấp khả tồn nguồn nớc ngầm có áp Vấn đề giao thông, điều kiện thi công móng + Đánh giá mức độ phức tạp địa hình: mức độ uốn nếp, khả hớng trợt lở, đá lăn lớp đất đá - Các công trình lân cận: khoảng cách tới công trình nổi, ngầm lân cận, khả ảnh hởng tơi công trình xây - Cao độ tự nhiên cao độ công trình thiết kế: Cần phải xác định cao độ đào, đắp tôn liên quan đến tải trọng đợc dỡ bớt bổ sung lên đất vị trí xây dựng 1.2 Tài liệu công trình tải trọng - Đặc điểm công trình: Công công trình, hồ sơ thiết kế kiến trúc, kết cấu phần thân, trục định vị cột, tờng, hệ chịu lực Độ lún tuyệt đối độ lún lệch cho phép công trình - Đặc điểm tải trọng: Tải trọng cha xét đến trình giải khung kết cấu bên trên, mức độ chênh lệch tải trọng khối nhà; phơng án bố trí khe lún cho công trình Các tổ hợp hớng tác dụng tải trọng; tải trọng từ công trình lân cận công trình giao thông Trong tính toán thiết kế cần sử dụng tài liệu tiêu chuẩn hành kết cấu thép, bê tông cốt thép, tiêu chuẩn tải trọng tác động tài liệu liên quan khác 1.3 Lập nhiệm vụ khảo sát - Do chủ trì thiết kế móng soạn thảo - Đợc thống chủ đầu t nên có ý kiến góp ý cán khảo sát địa chất 1.3.1.Yêu cầu khảo sát ĐCCT - Cần đa yêu cầu cụ thể phơng pháp khảo sát, tiêu, tính chất cần thiết - Các phơng pháp khảo sát Trong thờng sử dụng: Phơng pháp khoan thăm dò: - Đờng kính lỗ khoan 108mm - sét - cát 89mm - đá - Hạ ống mẫu cách: đóng, ép, khoan, chấn động xoay - Khoảng cách lấy mẫy thông thờng 2-3m/mẫu nhng mối tầng địa chất phải lấy mẫu - Kết hợp với khoan thăm dò cần yêu cầu thí nghiệm SPT bổ sung xuyên tĩnh nhằm giảm bớt số lợng lỗ khoan Vị trí khoảng cách lố khoan: - Nên bố trí vùng có đặt tải trọng tập trung lớn, theo chu vi tờng công trình, chỗ giao trục nơi tập trung tải trọng từ cột, thiết bị lớn - Những vị trí gần với ao hồ, sông ngòi, thung lũng - Khoảng hố khoan thông thờng bố trí từ 10 đến 30m/hố Tại vị trí phức tạp, thung lũng, lạch nớc, khu vực trợt lở nên bố trí hố khoan dày - Đối với công trình độc lập nên bố trí thối thiểu 03 hố khoan - Đối với công trình ngầm kéo dài lỗ khoan đợc bố trí dọc trục theo phơng vuông góc với trục chúng, cách 60 ữ 200m (cho giai đoạn thiết kế kỹ thuật) nhieu.dcct@gmail.com - Khi khảo sát công trình ngầm có kích thớc giới hạn mặt khoảng cách lỗ khoan thay đổi từ 150 đến 20m - Mặt vị trí bố trí lỗ khoan thể hình.1.1 H1.1 Sơ đồ vị trí lỗ khoan Chiều sâu lỗ khoan (phụ thuộc vào chiều sâu vùng chịu nén Ha): - Cần khoan số lỗ khoan sâu vào lớp đất tốt chịu lực 5-7,5m (công trình có tải lớn lấy giá trị lớn) Các lỗ khoan lại cần khoan sâu đáy vùng chịu nén Ha 1-2m - Mức độ tốt, xấu đất đánh giá theo trạng thái tính chất lý chúng Ví dụ: cát có góc ma sát >250 chặt vừa đến chặt; đất sét có độ sệt B100kg/cm2(E0>10000kPa) xác định theo số SPT (NSPT>50) - Đối với nhà cao tầng từ 10 tầng đến 25 tầng nên chọn lớp đất có NSPT>50, 25 tầng nên chọn lớp đất có NSPT>100 làm lớp chịu lực Đối với nhà cao tầng sử dụng móng cọc, độ sâu khoan vào lớp đất tốt hợp lý (8-10)m - Vùng chịu nén Ha đợc tính từ đáy móng (hoặc từ đáy móng khối quy ớc sử dụng móng cọc) tới độ sâu thoả mãn bất đẳng thức sau đây: Z (0,1-0,2)BT Trong đó: Z - ứng suất gây lún công trình gây nên; BT- ứng suất thân lớp đất tạo nên, tính từ cốt thiên nhiên nhieu.dcct@gmail.com Giá trị 0,1 sử dụng đất dới độ sâu Ha lớp đất yếu nh bùn loại, đất có mô đun biến dạng E0