Công thức đơn giản tính toán độ lún của móng
- 6 trang
- file: .pdf
đang tải dữ liệu....
Tài liệu bị giới hạn, để xem hết nội dung vui lòng tải về máy tính.
Tải xuống - 6 trangNội dung text: Công thức đơn giản tính toán độ lún của móng
Khoa Kỹ thuật & Công nghệ Hội thảo Khoa học lần 3 - 2010
CÔNG THỨC ĐƠN GIẢN TÍNH TOÁN ĐỘ LÚN CỦA MÓNG
GVC.ThS Lê Anh Hoàng
Khoa Kỹ thuật & Công nghệ - Trường ĐH Mở TpHCM
I. ĐỘ LÚN MÓNG ĐƠN:
Theo quy phạm 45-78 độ lún móng được tính dựa trên giá trị mođun biến dạng Eo của
đất, chỉ tiêu này cần được xác định từ bàn nén hiện trường, một thí nghiêm phức tạp và khó
khăn do đó quy phạm cho phép được suy từ thí nghiệm trong phòng của mẫu đất ao. theo công
thức:
Eo=mk.bo/ao. Hầu hết các tài liệu địa chất đều không đưa vào hệ số điều chỉnh mk và
đơn giản lấy bo=0,8, điều này làn cho giá trị của Eo nhỏ đi trên 2 lần dẫn đến làm cho giá trị
của độ lún tính toán tăng lên hơn 2 lần quá lớ so với thực tế.
Sai lệch lệch chủ yếu trong tính toán là việc tính toán dựa trên ứng suất tại tâm móng.
Thiết kế cần phải chia lớp và dùng bảng tra để xác dịnh ứng suất này.
Báo cáo này trình bày một công thức đơn giản hơn nhằm giúp người thiết kế tính
nhanh gía trị của độ lún S vẫn dựa trên giá trị Eo hay Eo tương đương mà không cần dùng đến
bảng tra
Công thức thức tính lún theo QP 45-78 là:
0,8 gl gl
s= .∑ (σ tbi .h i ) trong đó tổng số ∑ (σ tbi .h i ) được xác dịnh từ biểu đồ ứng suất tại
Eo
gl
tâm và giới hạn bởi chiều sâu nén lún σ tbi ≤ 0,2.σ ibt . Tính toán này được đơn giản hoá bằng
gl
cách lấy tích phân của σ tbi theo chiều sâu Z khi xử dụng phần mềm SAMCEF.
Từ bài toán cho móng băng B=1mét , suy ra cho móng băng B>1m sau đó quy đổi cho
móng chử nhật LxB , rỏ rằng là sự nội suy này được khẳng định do sự tính toán độ lún đặt
trên cơ sở tính diện tích của đường cong ứng suất thẳng đứng , bằng hệ số IB theo bề rộng B
và I(LB) theo tỷ lệ L/B , điều này hoàn toàn hợp lý .
Trong tính toán độ lún do cố kết , độ sâu chôn móng hm ảnh hưởng đến tính nén trước
và áp lực hửu hiệu của tải trọng, không ảnh hưởng như trong tính độ lún đàn hồi nên trong
công thức này không xuất hiện hệ số ID
Ở đây không nói đến tính chính xác của công thức vì hiện nay chưa có công thức tính
lún nào được khẳng định là chính xác , ngoài ra vì còn tuỳ thuộc vào các yếu tố tự nhiên khác.
Vấn đề là nó phù hợp với công thức tính do Tiêu Chẩn Xây Dựng VN đề ra . Nếu so với công
thức của Terzaghi sẽ có khác biệt , bởi vì công thức Terzaghi trên cơ sở quan hệ tuyến tính
của ε và log(p) không dùng Eo như tiêu chuẩn VN, Trong công thức tính lún chúng ta cũng
được biết đến công thức lớp tương đương của TSƯTÔVIT (Nga) công thức cũng được chính
tác giả minh chứng phù hợp với thực tế. Tuy nhiên tính teo công thức này chúng ta cũng phải
0,8 gl
dùng bản tra suy ra hệ số Aw trong công thức s = .σ o .A ω .B dựa vào hệ số nở hông mo
Eo
của đất và tỷ số cạnh móng a=L/B
Kết qủa tác giả tính toán được viết thành công thức:
p
s = 0.12 (8 × B + 3). log(6.α)
E0
Trong đó:
p – là áp lực gây lún tại đáy móng còn kí hiệu σ gl
o (kPa)
Eo – Mođun biến dạng của đất hay tương đương (kPa). Độ lún được tính với độ sâu
tính lún là HZ=L+1,5.B
Trang 25
Khoa Kỹ thuật & Công nghệ Hội thảo Khoa học lần 3 - 2010
Đánh giá công thức trên về mặt tiện lợi cho thấy ta có thể tính trực tiếp không cần
dùng đến bảng tra. Nếu so sánh với phương pháp lớp tương đương với giá tri khi µo=0,25 đến
0,.30, và nhỏ hơn khi µo=0,35 (Sét dẻo). Lâu nay chúng ta cũng biết rằng dùng công thức của
STƯTÔVIT thường cho kết quả lớn hơn tính theo quy phạm bởi vì TSƯTÔVIT vẫn xem độ
lún tỷ lệ 1 theo B.
T S U T O V IT µ = 0 .3 5
T S U T O V IT µ = 0 .3 0
S U G G E S SIO N F O R M U L A S
( C o ân g t h ö ùc ñ e à n g h ò )
T S U T O V IT µ = 0 .2 5
1 1
2 3 B 2
m 4
3 5
Hình 1
Như vậy công thức này nhằm mục đích tính nhanh khi cần phải uớc tính độ lún của
móng, khi không cần phải tra bảng k(L/B ,Z/B) điều mà hầu hết các kỹ sư khi tính toán
thừơng cảm thấy không thoải mái khi phải dùng đến bảng tra này. Ngoài ra điều quan trọng là
nó có thể tính cho nhiều kích thước móng khác nhau của LxB mà hầu như trong tất cả các
công trình xây dựng đều có nhiều kích thước móng khác nhau, và cũng từ đó có thể suy ra
được sự chênh lệch lún của các móng này.
Phạm vi xử dụng thích hợp là khi nền tương
đối đồng nhất hay chênh lệch không lớn , vì ta phải
quy ra hệ số tương đương của Eo, với chiều sâu nén
lún dưới đáy móng lấy= L+1,5B.
L 1 .5 1
Thí dụ: Móng L=1,9m, B=1,5m, α = = 1.2 ;
B 0 .7 6 7
Es= 35 000
p=263 kPa
Chiều dày tính lún : H z ≥ L + 1,5.B = 4,15m 3 .0
Es= 40 00
0 .4 1 5 6
3 .5 0 .2 8 1
Module biến dạng tương đương:
0 .1 9 6
35000 × 1.5 + 4000 × 0.5 + 9500 × 2.5 + 10200 × 2
E0 = 1.5 + 0.5 + 2.5 + 2 E s= 95 0 0
0 .1 4 3
0120
= 15180 kPa
0 .0 8 6
Độ lún :
6 .0
263 0 .0 6 8
s = 0.12 × × 15 × 0.857 = 26.7mm 0 .0 5 5
15180 Es= 102 00 0 .0 4 7
Hình 2
0 .0 3 9
Nếu tính theo quy phạm 45 – 78:
8 .0 0 .0 3 5
Trang 26
Khoa Kỹ thuật & Công nghệ Hội thảo Khoa học lần 3 - 2010
1 0.416 1.5 0.416 + 0.281 0.5
2 + 0.767 + 2 35000 + 2
+
4000
0.281 0.068 0.5
S = 0.8 × 263 + 0.196 + 0.143 + 0.12 + 0.086 + + = 25.8mm
2 2 10200
0.068 0.035 0.5
+ 0.055 + 0.047 + 0.039 +
2 2 10200
II. ĐỘ LÚN MÓNG CỌC :
Quy phạm TCXD 205 – 1998 hướng dẫn tính toán độ lún của móng cọc dựa trên
móng khối quy ước được xác định bằng 2 cách (Phụ lục H-2).
Cách1o: Theo Quy phạm cũ dựa theo QP Liên Xô
là móng khối quy ước được xác định từ góc xiên ϕtb/4, Notc=200kN
tc
Theo cách này thì tải trọng No được truyền xuống tới
mủi cọc cộng thêm trọng lượng móng khối quy ước Wqư, 2m
đã dẫn đến rất nhiều khó khăn thậm chí khi tính luôn luôn
là không thoả nhất là khi cọc đặt trong đất sét bùn nhão 0,8m 0,6m
(B>>1).
Thí dụ: Đất nền loại Bùn sét (B > 1) với các đặc trưng
0,6m
như sau:
ϕ = 2o ≅ 0o; c =6kPa; γ =15.5 kNm3; γ’ =5.5 kNm3
ao =0.00045m2/kN (được chia cho hệ số điều 0,8m
chỉnh mk = 4.5) H
Cọc được dùng là 20×20cm dài 18mét mũi cọc
18m
đặt tại độ sâu 20mét khả năng chịu tải là Pa = 60kN với
hệ số an toàn K at = 2. Tải trọng cột là Notc = 200kN (Hình
1).
Theo quy phạm tải trọng truyền đến mũi cọc là:
N tc = N tc tc
0 + Wqu = N 0 + Fm .γ ' tb .H
Ap lực tại mũi cọc:
N tc
0 + γ ' .H , trong đó; γ’ = (22-10) = 12kN/m3 Ntc=200+Wqu
pm = tb tb 443
Fm
0.5m
Ứng suất phụ thêm (gây lún): 0.5m 310
N tc tc
0 + ( γ ' − γ ' ).H = N 0 + 6,5 × H
σ gl
0 = p m − γ '.H = tb
0.5m 150
Fm Fm 0.5m 80
0.5m 49
Điều này dẫn đến một nghịch lý là “chiều sâu H 31
càng lớn thì ứng suất phụ thêm càng lớn hơn ban đầu” HÌNH 1
và trong điều kiện như trên khi kiểm tra ứng suất tại mũi
cọc sẽ không thoả được điều kiện pm Với Am = 0.8×0.8 = 0.64m2; H = 20m;
pm = 552kPa > Rtc = 150kPa
σo = 443kPa, tính phân bố cho chiều sâu 2,5mét (Hình 1) ta được độ lún:
gl
443 31
S = a o × ∑ σ i .h i = 0,00045 + 310 + 150 + 80 + 49 + .0,5 = 0,186m
2 2
vượt quá giới hạn 8cm
Thực tế cho thấy sử dụng với tải trọng trên móng gần như không bị lún.
Trang 27
Khoa Kỹ thuật & Công nghệ Hội thảo Khoa học lần 3 - 2010
N=200kN
Phụ lục H.2 còn chỉ dẫn xác định ranh giới móng quy ước
theo cách 2o trong điều kiện đất đồng nhất dựa trên phương pháp
của TERZAGHI. Theo cách này thì tải trọng tại chân cột Notc sẽ 2m
được truyền xuống trực tiếp tại độ sâu 2/3 chiều dài cọc đồng
0,8m
thời không cộng thêm trọng lượng m
óng khối quy uớc. Có nghĩa là tại độ sâu này áp lực sẽ
N otc
xem là phân đều theo gíá trị: p m = , đồng thời phân bố theo
Fm
góc α = 30o hay đơn giản hơn theo độ dốc ½ . Điều cần lưu ý 12m
thêm là theo quan điểm tính lún của TERZAGHI, việc tính lún
dựa trên chỉ tiêu là chỉ số nén Cc (Compression Index) và tính
theo công thức:
h p + ∆p
S = 2,3 × C c .( ) log10 ( o ) 235
1 + εo po
Ở đây nếu ta áp dụng quan điểm của TERZAGHI và 47
LÔÙP ÑAÁT Bò NEÙN
2m
dùng công thức trước đó thì kết quả cho ra như sau (với góc a
truyền lực là ½) :
6m
200 7
Ap lực tại móng khối quy ước: p m = = 321kPa 4m
0,64 b
Ứng suất phụ thêm: σgl = 312 – 14×5.5 = 235kPa
(0,8) 2
Phân bố tại vị trí a: σ gl
a = × 235 = 47 kPa HÌNH 2
(1 + 0,8) 2
(0,8) 2
Phân bố tại vị trí b: σ gl
a = × 235 = 7 kPa
(4 + 0,8) 2
Độ lún: S = 0.00045×(47×2+7×4) = 0.06mét [OK].
Ghi chú: Do ứng suất phụ thêm truyền đến mũi cọc còn quá nhỏ nên chiều dầy lớp
chịu nén lún chỉ tính cho 6mét = 1/3 chiều dài cọc
NHẬN XÉT:
1. Việc truyền tải trọng Notc đến vị trí 2/3 chiều dài cọc nhằm bỏ đi cái nghịch lý là
“chiều sâu H càng lớn thì ứng suất phụ thêm càng lớn hơn ban đầu” Thực chất đây là cọc
ma sát (cọc treo) với sức mang hầu hết là do bám dính xung quanh
cọc do đó tải trọng được cân bằng với tổng ma sát này và vì vậy
khi đến mũi cọc ứng suất sẽ gần như không còn. Với tải trọng N =
200kN, lực bám dính c = 6kPa, tính cọc như là 1 “bó” (nhóm),
cũng theo chỉ dẩn cách tính của TERZAGHI như sau: chu vi bó U
2/3 L
= 4×0,8 = 3.2m, diện tích xung quanh Sxq= 3,2×18 = 57,6m2, tổng
lực bám dính xung quanh là Fxq = 57,6×6 = 345kN > N = 200kN,
khi đó áp lực tại mũi cọc gần như không còn.
2. Quan điểm của TERZAGHI khi xem nhóm cọc lún
trong phạm vi 1/3 chiều dài cọc và trở xuống bên lớp đất dưới có
1/3 L
thể hiểu là do ứng suất tập trung lớn tại vùng dưới mủi cọc (HÌNH
3) là vùng cũng cố lực bám dính ở mũi cọc tuỳ thuộc vào ma sát
ϕo. Ngoài ra xem góc truyền lực bằng 30o hay độ dốc ½ có thể là
khá lớn cho loại đất bùn sét này, nên chăng có thể lấy thấp hợn là
(15 – 18)o hay độ dốc 1/3. HÌNH 3
Trang 28
CÔNG THỨC ĐƠN GIẢN TÍNH TOÁN ĐỘ LÚN CỦA MÓNG
GVC.ThS Lê Anh Hoàng
Khoa Kỹ thuật & Công nghệ - Trường ĐH Mở TpHCM
I. ĐỘ LÚN MÓNG ĐƠN:
Theo quy phạm 45-78 độ lún móng được tính dựa trên giá trị mođun biến dạng Eo của
đất, chỉ tiêu này cần được xác định từ bàn nén hiện trường, một thí nghiêm phức tạp và khó
khăn do đó quy phạm cho phép được suy từ thí nghiệm trong phòng của mẫu đất ao. theo công
thức:
Eo=mk.bo/ao. Hầu hết các tài liệu địa chất đều không đưa vào hệ số điều chỉnh mk và
đơn giản lấy bo=0,8, điều này làn cho giá trị của Eo nhỏ đi trên 2 lần dẫn đến làm cho giá trị
của độ lún tính toán tăng lên hơn 2 lần quá lớ so với thực tế.
Sai lệch lệch chủ yếu trong tính toán là việc tính toán dựa trên ứng suất tại tâm móng.
Thiết kế cần phải chia lớp và dùng bảng tra để xác dịnh ứng suất này.
Báo cáo này trình bày một công thức đơn giản hơn nhằm giúp người thiết kế tính
nhanh gía trị của độ lún S vẫn dựa trên giá trị Eo hay Eo tương đương mà không cần dùng đến
bảng tra
Công thức thức tính lún theo QP 45-78 là:
0,8 gl gl
s= .∑ (σ tbi .h i ) trong đó tổng số ∑ (σ tbi .h i ) được xác dịnh từ biểu đồ ứng suất tại
Eo
gl
tâm và giới hạn bởi chiều sâu nén lún σ tbi ≤ 0,2.σ ibt . Tính toán này được đơn giản hoá bằng
gl
cách lấy tích phân của σ tbi theo chiều sâu Z khi xử dụng phần mềm SAMCEF.
Từ bài toán cho móng băng B=1mét , suy ra cho móng băng B>1m sau đó quy đổi cho
móng chử nhật LxB , rỏ rằng là sự nội suy này được khẳng định do sự tính toán độ lún đặt
trên cơ sở tính diện tích của đường cong ứng suất thẳng đứng , bằng hệ số IB theo bề rộng B
và I(LB) theo tỷ lệ L/B , điều này hoàn toàn hợp lý .
Trong tính toán độ lún do cố kết , độ sâu chôn móng hm ảnh hưởng đến tính nén trước
và áp lực hửu hiệu của tải trọng, không ảnh hưởng như trong tính độ lún đàn hồi nên trong
công thức này không xuất hiện hệ số ID
Ở đây không nói đến tính chính xác của công thức vì hiện nay chưa có công thức tính
lún nào được khẳng định là chính xác , ngoài ra vì còn tuỳ thuộc vào các yếu tố tự nhiên khác.
Vấn đề là nó phù hợp với công thức tính do Tiêu Chẩn Xây Dựng VN đề ra . Nếu so với công
thức của Terzaghi sẽ có khác biệt , bởi vì công thức Terzaghi trên cơ sở quan hệ tuyến tính
của ε và log(p) không dùng Eo như tiêu chuẩn VN, Trong công thức tính lún chúng ta cũng
được biết đến công thức lớp tương đương của TSƯTÔVIT (Nga) công thức cũng được chính
tác giả minh chứng phù hợp với thực tế. Tuy nhiên tính teo công thức này chúng ta cũng phải
0,8 gl
dùng bản tra suy ra hệ số Aw trong công thức s = .σ o .A ω .B dựa vào hệ số nở hông mo
Eo
của đất và tỷ số cạnh móng a=L/B
Kết qủa tác giả tính toán được viết thành công thức:
p
s = 0.12 (8 × B + 3). log(6.α)
E0
Trong đó:
p – là áp lực gây lún tại đáy móng còn kí hiệu σ gl
o (kPa)
Eo – Mođun biến dạng của đất hay tương đương (kPa). Độ lún được tính với độ sâu
tính lún là HZ=L+1,5.B
Trang 25
Khoa Kỹ thuật & Công nghệ Hội thảo Khoa học lần 3 - 2010
Đánh giá công thức trên về mặt tiện lợi cho thấy ta có thể tính trực tiếp không cần
dùng đến bảng tra. Nếu so sánh với phương pháp lớp tương đương với giá tri khi µo=0,25 đến
0,.30, và nhỏ hơn khi µo=0,35 (Sét dẻo). Lâu nay chúng ta cũng biết rằng dùng công thức của
STƯTÔVIT thường cho kết quả lớn hơn tính theo quy phạm bởi vì TSƯTÔVIT vẫn xem độ
lún tỷ lệ 1 theo B.
T S U T O V IT µ = 0 .3 5
T S U T O V IT µ = 0 .3 0
S U G G E S SIO N F O R M U L A S
( C o ân g t h ö ùc ñ e à n g h ò )
T S U T O V IT µ = 0 .2 5
1 1
2 3 B 2
m 4
3 5
Hình 1
Như vậy công thức này nhằm mục đích tính nhanh khi cần phải uớc tính độ lún của
móng, khi không cần phải tra bảng k(L/B ,Z/B) điều mà hầu hết các kỹ sư khi tính toán
thừơng cảm thấy không thoải mái khi phải dùng đến bảng tra này. Ngoài ra điều quan trọng là
nó có thể tính cho nhiều kích thước móng khác nhau của LxB mà hầu như trong tất cả các
công trình xây dựng đều có nhiều kích thước móng khác nhau, và cũng từ đó có thể suy ra
được sự chênh lệch lún của các móng này.
Phạm vi xử dụng thích hợp là khi nền tương
đối đồng nhất hay chênh lệch không lớn , vì ta phải
quy ra hệ số tương đương của Eo, với chiều sâu nén
lún dưới đáy móng lấy= L+1,5B.
L 1 .5 1
Thí dụ: Móng L=1,9m, B=1,5m, α = = 1.2 ;
B 0 .7 6 7
Es= 35 000
p=263 kPa
Chiều dày tính lún : H z ≥ L + 1,5.B = 4,15m 3 .0
Es= 40 00
0 .4 1 5 6
3 .5 0 .2 8 1
Module biến dạng tương đương:
0 .1 9 6
35000 × 1.5 + 4000 × 0.5 + 9500 × 2.5 + 10200 × 2
E0 = 1.5 + 0.5 + 2.5 + 2 E s= 95 0 0
0 .1 4 3
0120
= 15180 kPa
0 .0 8 6
Độ lún :
6 .0
263 0 .0 6 8
s = 0.12 × × 15 × 0.857 = 26.7mm 0 .0 5 5
15180 Es= 102 00 0 .0 4 7
Hình 2
0 .0 3 9
Nếu tính theo quy phạm 45 – 78:
8 .0 0 .0 3 5
Trang 26
Khoa Kỹ thuật & Công nghệ Hội thảo Khoa học lần 3 - 2010
1 0.416 1.5 0.416 + 0.281 0.5
2 + 0.767 + 2 35000 + 2
+
4000
0.281 0.068 0.5
S = 0.8 × 263 + 0.196 + 0.143 + 0.12 + 0.086 + + = 25.8mm
2 2 10200
0.068 0.035 0.5
+ 0.055 + 0.047 + 0.039 +
2 2 10200
II. ĐỘ LÚN MÓNG CỌC :
Quy phạm TCXD 205 – 1998 hướng dẫn tính toán độ lún của móng cọc dựa trên
móng khối quy ước được xác định bằng 2 cách (Phụ lục H-2).
Cách1o: Theo Quy phạm cũ dựa theo QP Liên Xô
là móng khối quy ước được xác định từ góc xiên ϕtb/4, Notc=200kN
tc
Theo cách này thì tải trọng No được truyền xuống tới
mủi cọc cộng thêm trọng lượng móng khối quy ước Wqư, 2m
đã dẫn đến rất nhiều khó khăn thậm chí khi tính luôn luôn
là không thoả nhất là khi cọc đặt trong đất sét bùn nhão 0,8m 0,6m
(B>>1).
Thí dụ: Đất nền loại Bùn sét (B > 1) với các đặc trưng
0,6m
như sau:
ϕ = 2o ≅ 0o; c =6kPa; γ =15.5 kNm3; γ’ =5.5 kNm3
ao =0.00045m2/kN (được chia cho hệ số điều 0,8m
chỉnh mk = 4.5) H
Cọc được dùng là 20×20cm dài 18mét mũi cọc
18m
đặt tại độ sâu 20mét khả năng chịu tải là Pa = 60kN với
hệ số an toàn K at = 2. Tải trọng cột là Notc = 200kN (Hình
1).
Theo quy phạm tải trọng truyền đến mũi cọc là:
N tc = N tc tc
0 + Wqu = N 0 + Fm .γ ' tb .H
Ap lực tại mũi cọc:
N tc
0 + γ ' .H , trong đó; γ’ = (22-10) = 12kN/m3 Ntc=200+Wqu
pm = tb tb 443
Fm
0.5m
Ứng suất phụ thêm (gây lún): 0.5m 310
N tc tc
0 + ( γ ' − γ ' ).H = N 0 + 6,5 × H
σ gl
0 = p m − γ '.H = tb
0.5m 150
Fm Fm 0.5m 80
0.5m 49
Điều này dẫn đến một nghịch lý là “chiều sâu H 31
càng lớn thì ứng suất phụ thêm càng lớn hơn ban đầu” HÌNH 1
và trong điều kiện như trên khi kiểm tra ứng suất tại mũi
cọc sẽ không thoả được điều kiện pm
pm = 552kPa > Rtc = 150kPa
σo = 443kPa, tính phân bố cho chiều sâu 2,5mét (Hình 1) ta được độ lún:
gl
443 31
S = a o × ∑ σ i .h i = 0,00045 + 310 + 150 + 80 + 49 + .0,5 = 0,186m
2 2
vượt quá giới hạn 8cm
Thực tế cho thấy sử dụng với tải trọng trên móng gần như không bị lún.
Trang 27
Khoa Kỹ thuật & Công nghệ Hội thảo Khoa học lần 3 - 2010
N=200kN
Phụ lục H.2 còn chỉ dẫn xác định ranh giới móng quy ước
theo cách 2o trong điều kiện đất đồng nhất dựa trên phương pháp
của TERZAGHI. Theo cách này thì tải trọng tại chân cột Notc sẽ 2m
được truyền xuống trực tiếp tại độ sâu 2/3 chiều dài cọc đồng
0,8m
thời không cộng thêm trọng lượng m
óng khối quy uớc. Có nghĩa là tại độ sâu này áp lực sẽ
N otc
xem là phân đều theo gíá trị: p m = , đồng thời phân bố theo
Fm
góc α = 30o hay đơn giản hơn theo độ dốc ½ . Điều cần lưu ý 12m
thêm là theo quan điểm tính lún của TERZAGHI, việc tính lún
dựa trên chỉ tiêu là chỉ số nén Cc (Compression Index) và tính
theo công thức:
h p + ∆p
S = 2,3 × C c .( ) log10 ( o ) 235
1 + εo po
Ở đây nếu ta áp dụng quan điểm của TERZAGHI và 47
LÔÙP ÑAÁT Bò NEÙN
2m
dùng công thức trước đó thì kết quả cho ra như sau (với góc a
truyền lực là ½) :
6m
200 7
Ap lực tại móng khối quy ước: p m = = 321kPa 4m
0,64 b
Ứng suất phụ thêm: σgl = 312 – 14×5.5 = 235kPa
(0,8) 2
Phân bố tại vị trí a: σ gl
a = × 235 = 47 kPa HÌNH 2
(1 + 0,8) 2
(0,8) 2
Phân bố tại vị trí b: σ gl
a = × 235 = 7 kPa
(4 + 0,8) 2
Độ lún: S = 0.00045×(47×2+7×4) = 0.06mét [OK].
Ghi chú: Do ứng suất phụ thêm truyền đến mũi cọc còn quá nhỏ nên chiều dầy lớp
chịu nén lún chỉ tính cho 6mét = 1/3 chiều dài cọc
NHẬN XÉT:
1. Việc truyền tải trọng Notc đến vị trí 2/3 chiều dài cọc nhằm bỏ đi cái nghịch lý là
“chiều sâu H càng lớn thì ứng suất phụ thêm càng lớn hơn ban đầu” Thực chất đây là cọc
ma sát (cọc treo) với sức mang hầu hết là do bám dính xung quanh
cọc do đó tải trọng được cân bằng với tổng ma sát này và vì vậy
khi đến mũi cọc ứng suất sẽ gần như không còn. Với tải trọng N =
200kN, lực bám dính c = 6kPa, tính cọc như là 1 “bó” (nhóm),
cũng theo chỉ dẩn cách tính của TERZAGHI như sau: chu vi bó U
2/3 L
= 4×0,8 = 3.2m, diện tích xung quanh Sxq= 3,2×18 = 57,6m2, tổng
lực bám dính xung quanh là Fxq = 57,6×6 = 345kN > N = 200kN,
khi đó áp lực tại mũi cọc gần như không còn.
2. Quan điểm của TERZAGHI khi xem nhóm cọc lún
trong phạm vi 1/3 chiều dài cọc và trở xuống bên lớp đất dưới có
1/3 L
thể hiểu là do ứng suất tập trung lớn tại vùng dưới mủi cọc (HÌNH
3) là vùng cũng cố lực bám dính ở mũi cọc tuỳ thuộc vào ma sát
ϕo. Ngoài ra xem góc truyền lực bằng 30o hay độ dốc ½ có thể là
khá lớn cho loại đất bùn sét này, nên chăng có thể lấy thấp hợn là
(15 – 18)o hay độ dốc 1/3. HÌNH 3
Trang 28