Luận văn Đánh giá điều kiện địa chất công trình nhà A1 và A2 (A3,A4,B1,B2 và B3,B4) thuộc khu trung cư phường Kim Giang ,Thanh Xuân Hà Nội -Thiết kế khảo sát công trình nhà B4 phục vụ cho thiết kế và thi công công trình

Luận văn Đánh giá điều kiện địa chất công trình nhà A1 và A2(A3,A4,B1,B2 và B3,B4) thuộc khu trung cư phường Kim Giang ,Thanh Xuân Hà Nội.Thiết kế khảo sát công trình nhà B4 phục vụ cho thiết kế và thi công công trình MỞ ĐẦU Trong thời đại kinh tế xã hội phát triển mạnh mẽ như hiện nay cùng với đó Hà nội không ngừng phát triển. Cùng với sự phát triển đó thì mật độ dân số thành phố Hà Nội ngày càng tăng. Kèm theo là vấn đề nhà ở càng trở nên cấp thiết đặc biệt trong giai đoạn hiện nay.Mặt khác điều kiện kinh tế và diện tích lãnh thổ nước ta hiện nay việc xây dựng các chung cư cao tầng là giải pháp phù hợp và hiệu quả nhất. Với chúng tôi là sinh viên ngành ĐCTV - ĐCCT thì làm quen các bước khảo sát ĐCCT trong xây dựng các hạng mục công trình rất quan trọng. Do đó trong học kỳ này chúng tôi học môn học địa chất công trình chuyên môn do thầy Tô Xuân Vu giảng dạy. Với phương châm học đi đôi với hành nhằm giúp những sinh viên nắm vững thêm những kiến thức đã học, tôi đã được thầy Tô Xuân Vu giao cho đồ án môn học Địa chất công trình chuyên môn với đầu bài như sau: “Đánh giá điều kiện địa chất công trình nhà A1 và A2(A3,A4,B1,B2 và B3,B4)thuộc khu trung cư phường Kim Giang ,Thanh Xuân Hà Nội.Thiết kế khảo sát công trình nhà B4 phục vụ cho thiết kế và thi công công trình ” Qua thời gian làm việc và sự hướng dẫn của thầy Tô Xuân Vu ,tôI đã hoàn thành đồ án với nội dung như sau: Mở đầu Chương I : Đánh giá điều kiện địa chất công trình Chương II :Dự báo các vấn đề địa chất công trình Chương III :Thiết kế phương án khảo sát địa chất công trình Kết luận Qua đây tôi xin chân thành cảm ơn thầy Tô Xuân Vu đã hương dẫn để tôI hoàn thành đồ án môn học này. CHƯƠNG I: ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH Theo thiết kế nhà B4 thuộc khu trung cư Kim Giang Thanh Xuân Hà Nội nhà có quy mô 12 tầng ,tải trọng 480 tấn/trụ. Dựa vào kết quả khảo sát và công tác thí nghiệm tôi đã tiến hành đánh giá điều kiện địa chất công trình khu vực nhà B4 như sau: I.1:Đặc điểm địa hình địa mạo Qua quan sát và tài liệu ta thấy rằng :Địa hình khu xây dựng đã được san lấp khá bằng phẳng.Cao độ địa hình không thay đổi,dao động từ +6,0m đến 6,1m.Bề mặt địa hình không có sự biến đổi mạnh .Đất trên mặt tại khu vực nghiên cứu là lớp đất san lấp -sét pha,sét lẫn gạch vụn,phế thải xây dựng,thành phần và trạng thái không đều.vật liệu được chuyển đến trong quá trình san lấp mặt bằng.Mặt khác khu xây dựng nằm trong vùng ngoại thành Hà Nội do đó có mặt bằng thuận lợi trong quá trình thi công. I.2: Địa tầng và các tính chất cơ lý của đất đá Dựa vào tài liệu khoan khảo địa chất công trình sơ bộ cho biết địa tầng gồm 8 lớp, phân bố từ trên xuống dưới như sau: Lớp 1 : Đất san lấp - sét pha, sét lẫn gạch vụn, phế thải xây dựng, thành phần và trạng thái không đều . Lớp 2 : Sét pha màu nâu, nâu gụ, trạng thái dẻo cứng. Lớp 3 : Sét pha màu xám nâu, xám ghi, trạng thái dẻo mềm. Lớp 4 : sét pha màu nâu xám, nâu gụ, trạng thái dẻo chảy. Lớp 5 : Bùn sét pha lẫn hữu cơ màu xám ghi, xám đen. Lớp 6 : Sét màu nâu vàng, đỏ, xám xanh loang lổ, trạng thai dẻo cứng. Lớp 7 : Cát hạt nhỏ màu nâu xám xanh, trạng thái chặt, N30=42 Lớp 8 : Cuội sỏi lẫn cát màu xám vàng, nâu, trạng thái rất chặt, N30>100 I.3 Tính chất cơ lý Trong bảng kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất có trong tài liệu mới chỉ là kết quả tính được trực tiếp, ngoài ra còn một số chỉ tiêu cơ lý cần được tính toán tại phòng thí nghiệm, bao gồm: Khối lượng thể tích khô gc: ; (1-1) + Trong đó: - Khối lượng thể tích khô; - Khối lượng thể tích của đất ở trạng thái tự nhiên; W - Độ ẩm tự nhiên của đất (%). Hệ số lỗ rỗng tự nhiên của đất e0: ; (1-2) + Trong đó: - Khối lượng riêng của đất. Độ lỗ rỗng của đất n: ; (1-3) + Trong đó: n - Độ lỗ rỗng (%). Độ bão hòa G: ; (1-4) Chỉ số dẻo IP: IP = WL – WP (%); (1-5) + Trong đó: WL - Độ ẩm giới hạn chảy (%); WP - Độ ẩm giới hạn dẻo (%) . Độ sệt IS: ; (1-6) Mô đum tổng biến dạng của đất E0 (TCXD 45- 78): - Đối với đất dính: ; (1-7) + Trong đó: E0 - Mô đum tổng biến dạng; - Hệ số để chuyển từ không nở hông khi thí nghiệm nén lún sang nén xảy ra trong thực tế, được lấy tùy thuộc vào loại đất; e0 - Hệ số lỗ rỗng ban đầu của đất; a1-2- Hệ số nén lún của đất ứng với cấp áp lực 1 - 2 mk- Hệ số chuyển đổi từ kết quả tính E0 theo thí nghiệm nén một trục trong phòng thí nghiệm ra kết quả tính E0 theo thí nghiệm nén tĩnh ngoài trời. Giá trị của nó phụ thuộc vào trạng thái của đất và hệ số rỗng. Nếu đất ở trạng thái dẻo chảy đến trạng thái chảy (Is> 0,75) thì mk = 1. Bảng I.1.Bảng tra giá trị b Tên đất Cát Cát pha Sét pha Sét b 0,76 0,72 0,57 0,43 Bảng I.2.Bảng tra mk ứng với e0 Loại đất mk ứng với e 0,45 0,55 0,65 0,75 0,85 0,95 1,05 Cát pha 4,0 4,0 3,5 3,0 2,0 - - Sét pha 5,0 5,0 4,5 4,0 3,0 2,5 2,0 Sét - - 6,0 6,0 5,5 5,5 4,5 - Đối với đất rời: + Môđun tổng biến dạng được tính theo công thức: E0 = a + C.(6+N) kG/cm2 (1-8) Trong đó: Hệ số a = 40 khi N > 15 và a = 0 khi N < 15. Với N là giá trị SPT của lớp đất, C là hệ số phụ thuộc loại đất được xác định theo bảng I.3 Bảng I.3: Bảng tra giá trị của C Loại đất Đất loại sét Cát mịn Cát vừa Cát to Cát lẫn sỏi sạn Sỏi sạn lẫn cát Hệ số C 3.0 3.5 4.5 7.0 10.0 12.0 Sức chịu tải quy ước của lớp đất R0 (TCXD 45- 78): - Đối với đất dính: (1-9) + Trong đó: A, B, D - Các hệ số được tính theo công thức sau: A, B, D - Các hệ số được tính theo công thức sau: ; ; ; kt/c - Hệ số tin cậy + Đối với cát sỏi, bão hòa nước: ; + Đối với cát bụi, bão hòa nước: ; + Trường hợp còn lại: . - Khối lượng thể tích của lớp đất nằm dưới đáy móng; - Khối lượng thể tích trung bình của lớp đất nằm trên đáy mó, lấy ; C - Lực dính kết ; h - Chiều sâu chôn móng quy ước; b - Chiều rộng đáy móng quy ước, lấy h = b = 1m. - Đối với đất rời: + Sức chịu tải quy ước của đất rời được xác định theo tiêu chuẩn TCVN 45-78. Bảng I.4: Bảng tra giá trị R0 đối với đất rời Loại đất Ro (kG/cm2) Đất hòn lớn - Đất cuội (dăm) lẫn cát - Đất sỏi (sạn) từ mảnh vụn Đá kết tinh Đá trầm tích 6 5 3 Đất cát - Cát thô không phụ thuộc vào độ ẩm. - Cát thô vừa không phụ thuộc vào độ ẩm. - Cát mịn: + ít ẩm +ẩm và no nước - Cát bụi: + ít ẩm + ẩm + No nước Chặt 6 5 4 3 3 2 1.5 Chặt vừa 5 4 3 2 2.5 1.5 1.0 Góc ma sát trong của đất rời được tính theo công thức: j = + 15 (Độ). (1-10) + Trong đó: N là giá trị SPT của lớp (búa). Theo kết quả khoan khảo sát ĐCCT sơ bộ cho biết địa tầng gồm 8 lớp phân bố từ trên xuống như sau: Theo kết quả của công tác khoan khảo sát Địa chất công trình, thí nghiệm cho thấy cấu trúc nền tại khu vực dự kiến xây dựng công trình gồm các lớp đất theo thứ tự từ trên xuống dưới như sau: Lớp 1:Đất lấp Lớp đất lấp (1), được hình thành trong quá trình san lấp tạo mặt bằng xây dựng. Phía trên là lớp sét pha, sét lẫn gạch vụn, phế thải xây dựng, thành phần hỗn tạp trạng thái không đều, chiều dày trung bình của lớp là 1,4m. Lớp này phân bố ngay trên mặt nó không có ý nghĩa về mặt xây dựng nên không tiến hành láy mẫu thí nghiệm. Lớp 2: Sét pha màu nâu, nâu gụ, trạng thái dẻo cứng Lớp 2 nằm phía dưới lớp 1, gặp ở cả 5 hố khoan tại các độ sâu 1,5m (HK1), 1,5m (HK2), 1,3m (HK3), 1,4m (HK4) và 1,3m (HK5). Bề dày lớp thay đổi từ 2,2 đến 2,9m. Thành phần là sét pha màu nâu, nâu gụ, trạng thái dẻo cứng. Chiều dày trung bình của lớp là 2,46m. Bảng I.5: Bảng chỉ tiêu cơ lý lớp 2 STT Các chỉ tiêu cơ lý Ký hiệu Đơn vị Giá trị trung bình 1 Độ ẩm tự nhiên W % 21,2 2 Khối lượng thể tích tự nhiên gw g/cm³ 1,93 3 Khối lượng riêng gs g/cm³ 2,688 4 Khối lượng thể tích khô gc g/cm³ 1,59 5 Hệ số rỗng e0 _ 0,69 6 Hệ số bão hòa G % 82,6 7 Độ lỗ rỗng n % 40,8 8 Giới hạn chảy Wl % 30,10 9 Giới hạn dẻo Wp % 16,20 10 Chỉ số dẻo Ip % 14,0 11 Độ sệt Is _ 0,35 12 Lực dính kết C kG/cm² 0,228 13 Góc ma sát trong j Độ 15º26’ 14 Hệ số nén lún a1-2 cm²/kG 0,031 15 Môđun tổng biến dạng E0 kG/cm² 143,65 16 Sức chịu tải quy ước R0 kG/cm² 1,64 Lớp 3: Sét pha màu xám nâu, xám ghi, trạng thái dẻo mềm Lớp 3 nằm phía dưới lớp 2, nằm ở độ sâu 4,1m (HK1); 3,7m (HK2); 4,2m (HK3); 3,7m (HK4); 3,6m (HK5). Bề dày lớp thay đổi từ 2,3 đến 5,5m. Thành phần là sét pha màu xám nâu, xám ghi, trạng thái dẻo mềm. Chiều dày trung bình của lớp: 3,58m. Bảng I.6: Bảng chỉ tiêu cơ lý lớp 3 STT Tên chỉ tiêu Đơn vị Ký hiệu Giá trị 1 Độ ẩm tự nhiên % W 29,9 2 Khối lượng thể tích tự nhiên g/cm3 gw 1,78 3 Khối lượng riêng g/cm3 gs 2,68 4 Khối lượng thể tích khô g/cm3 gc 1,4 5 Độ ẩm giới hạn chảy % Wl 34,85 6 Độ ẩm giới hạn dẻo % Wp 21,68 7 Chỉ số dẻo % Ip 13,18 8 Độ sệt Is 0,62 9 Hệ số rỗng tự nhiên e0 0,96 10 Độ lỗ rỗng % N 49 11 Độ bão hòa % G 83,79 12 Lực dính kết kG/cm2 C 0,19 13 Góc ma sát trong Độ j 10o58’ 14 Hệ số nén lún cm2/kG a1-2 0,041 15 Môđun tổng biến dạng kG/cm2 E0 72,62 16 Sức chịu tải quy ước kG/cm2 R0 1,18 Lớp 4: Sét pha màu nâu xám, nâu gụ, trạng thái dẻo chảy Lớp 4 nằm phía dưới lớp 3, chỉ gặp ở 2 hố khoan 4 và 5 tại các độ sâu 6m (HK4); 6,5m (HK5). Bề dày lớp thay đổi từ 1,4 đến 2,2m. Thành phần là sét pha màu nâu xám, nâu gụ, trạng thái dẻo chảy. Chiều dày trung bình của lớp là 1,8m. Bảng I.7: Bảng chỉ tiêu cơ lý của lớp 4 STT Tên chỉ tiêu Đơn vị Ký hiệu Giá trị 1 Độ ẩm tự nhiên % W 33,1 2 Khối lượng thể tích tự nhiên g/cm3 gw 1,72 3 Khối lượng riêng g/cm3 gs 2,68 4 Khối lượng thể tích khô g/cm3 gc 1,29 5 Độ ẩm giới hạn chảy % Wl 34,75 6 Độ ẩm giới hạn dẻo % Wp 24,15 7 Chỉ số dẻo % Ip 10,6 8 Độ sệt Is 0,84 9 Hệ số rỗng tự nhiên e0 1,08 10 Độ lỗ rỗng % n 51,84 11 Độ bão hòa % G 82,22 12 Lực dính kết kG/cm2 c 0,13 13 Góc ma sát trong Độ j 7o09’ 14 Hệ số nén lún cm2/kG a1-2 0,059 15 Môđun tổng biến dạng kG/cm2 E0 21,86 16 Sức chịu tải quy ước kG/cm2 R0 0,77 Lớp 5: Bùn sét pha lẫn hữu cơ màu xám ghi, xám đen Lớp 5 nằm phía dưới lớp 4, nằm ở độ sâu 8m (HK1); 9,2m (HK2); 7,5m (HK3); 8,2m (HK4); 7,9m (HK5). Bề dày lớp thay đổi từ 30,3 đến 33,6m. Thành phần là bùn sét pha lẫn hữu cơ màu xám ghi, xám đen. Chiều dày trung bình của lớp: 32,52 Bảng I.8: Bảng chỉ tiêu cơ lý lớp 5 STT Tên chỉ tiêu Đơn vị Ký hiệu Giá trị 1 Độ ẩm tự nhiên % W 44,8 2 Khối lượng thể tích tự nhiên g/cm3 gw 1,62 3 Khối lượng riêng g/cm3 gs 2,66 4 Khối lượng thể tích khô g/cm3 gc 1,12 5 Độ ẩm giới hạn chảy % Wl 43,73 6 Độ ẩm giới hạn dẻo % Wp 29,47 7 Chỉ số dẻo % Ip 14,27 8 Độ sệt Is 1,08 9 Hệ số rỗng tự nhiên e0 1,38 10 Độ lỗ rỗng % n 57,96 11 Độ bão hòa % G 86,32 12 Lực dính kết kG/cm2 c 0,088 13 Góc ma sát trong Độ j 4049’ 14 Hệ số nén lún cm2/kG a1-2 0,099 15 Môđun tổng biến dạng kG/cm2 E0 10,37 16 Sức chịu tải quy ước kG/cm2 R0 0,54 Lớp 6: Sét màu nâu vàng, đỏ, xám xanh loang lổ, trạng thái dẻo cứng Lớp 6 nằm phía dưới lớp 5, nằm ở độ sâu 41m (HK1); 39,5m (HK2); 40,2m (HK3); 41,2m (HK4); 41,5m (HK5). Bề dày thay đổi từ 1,2 đến 1,8m. Thành phần là sét màu nâu vàng, đỏ, xám xanh loang lổ, trạng thái dẻo cứng. Chiều dày trung bình của lớp : 1,65m. Bảng I.9: Bảng chỉ tiêu cơ lý lớp 6 STT Tên chỉ tiêu Đơn vị Ký hiệu Giá trị 1 Độ ẩm tự nhiên % W 32,93 2 Khối lượng thể tích tự nhiên g/cm3 gw 1,83 3 Khối lượng riêng g/cm3 gs 2,96 4 Khối lượng thể tích khô g/cm3 gc 1,38 5 Độ ẩm giới hạn chảy % Wl 46,7 6 Độ ẩm giới hạn dẻo % Wp 27,2 7 Chỉ số dẻo % Ip 19,5 8 Độ sệt Is 0,3 9 Hệ số rỗng tự nhiên e0 0,936 10 Độ lỗ rỗng % n 48,7 11 Độ bão hòa % G 93,2 12 Lực dính kết kG/cm2 c 0,217 13 Góc ma sát trong Độ j 13o58’ 14 Hệ số nén lún cm2/kG a1-2 0,032 15 Môđun tổng biến dạng kG/cm2 E0 63,404 16 Sức chịu tải quy ước kG/cm2 R0 1,47 Lớp 7: Cát hạt nhỏ màu nâu xám xanh, trạng thái chặt Lớp 7 nằm phía dưới lớp 6, nằm ở độ sâu 42,2m (HK1); 42m (HK2); 41,6m (HK3); 42,6m (HK4); 43,3m (HK5). Bề dày lớp thay đổi từ 0,5 đến 2,2m. Thành phần là cát hạt nhỏ màu nâu xám xanh, trạng thái chặt. Chiều dày trung bình của lớp: 1,28m. Bảng I.10: Bảng chỉ tiêu cơ lý lớp 7 THÀNH PHẦN HẠT Khối lượng riêng Góc ma sát trong Môđun tổng biến dạng Sức chịu tải quy ước Hàm lượng phần trăm các nhóm hạt (mm) 1,0-2,0 0,5-1,0 0,25-0,5 0,1-0,25 0,05-0,1 (gs) (j) (E)o Ro % % % % % g/cm3 Độ kG/cm2 kG/cm2 100 95,2 86,8 34,1 6,4 2,65 37o29’ 232 2,8 Lớp 8: Cuội sỏi lẫn cát màu xám vàng, nâu, trạng thái rất chặt Lớp 8 nằm phía dưới lớp 7, nằm ở độ sâu 43,2m (HK1); 43,5m (HK2); 43,8m (HK3); 43,8m (HK4); 43,8m (HK5). Bề dày lớp thay đổi từ 6,2 đến 7,8m. Thành phần là cuội sỏi lẫn cát màu xám vàng, nâu, trạng thái rất chặt. Chiều dày trung bình của lớp: 6,58m THÀNH PHẦN HẠT Khối lượng riêng Góc ma sát trong Modun tổng biến dạng Sức chịu tải qui ước Hàm lượng phần trăm các nhóm hạt (mm) 20-10 5-10 2-5 1-2 0,5-1 0,25-0,5 0,1-0,25 0,05-0,1 (gs) (j) (E)o Ro % % % % % % % % g/cm3 Độ KG/cm2 KG/cm2 100 48,4 40,3 30,4 25,8 19,1 9,5 4 2,66 49o38’ 1312 6,67 Bảng I.11: Bảng chỉ tiêu cơ lý lớp 8 I.4: Đặc điểm địa chất thủy văn. Mực nước dưới đất tồn tại trong lớp đất lấp. Mực nước nằm nông, cách mặt đất từ 1,0 đến 1,2m.Ngoài ra, nước dưới đất tồn tại khá phong phú trong các lớp đất rời. Nguồn cung cấp chính là nước mưa, nước mặt và nước sinh hoạt. Trong giai đoạn khảo sát sơ bộ chưa lấy mẫu nước để phân tích thành phần hoá học của nước. I.5: Các hiện tượng địa chất động lực công trình. I.5.1:Hiện tượng sụt lún mặt đất Khu vực thành phố Hà Nội là nơi bơm hút nước sử dụng sinh hoạt tương đối lớn, điều đó sễ dẫn đến sự phát triển những quá trình và các hiện tượng địa chất khác nhau. Trong tương lai sẽ dẫn đến hiện tượng hạ thấp mực nước ngầm, làm tăng chiều dày đới thông khí ,đất biến đổi dần các trạng thái vật lý của chúng, làm đất cố kết nhanh hơn và cuối cùng là bị sụt lún mặt đất . Vì vậy chúng ta phải có biện pháp khai thác nguồn nước cũng như quan trắc thường xuyên để đảm bảo ổn định nguồn nước. I.5.2:Hiện tượng trượt Do đất nền cấu tạo bởi các lớp đất yếu, bên cạnh đó đặc trưng kỹ thuật của các lớp đất lại khác nhau, nhất là biến đổi về chiều dày nên sẽ tồn tại những mặt trượt .Vì vậy có thể sẽ xảy ra trượt sâu. . Nhận xét: Từ những đánh giá ĐCCT ở trên cho thấy cấu trúc nền đất ở vị trí xây dựng công trình có đặc điểm chủ yếu sau: - Lớp 1 là đất lấp có thành phần trạng thái không đồng nhất. - Lớp 2 lớp đất tốt, có sức chịu tải lớn, biến dạng nhỏ nhưng chiều dày nhỏ, cần chú ý khi phải chọn giải pháp móng công trình. - Lớp 3 và 4, có sức chịu tải và biến dạng trung bình, phù hợp với công trình có tải trọng vừa và nhỏ. - Lớp 5 là lớp đất yếu, chiều dày rất lớn, có sức chịu tải nhỏ, biến dạng lớn không phù hợp với công trình có tải trọng vừa và lớn. - Lớp 6 lớp đất tốt, có sức chịu tải lớn, biến dạng nhỏ nhưng chiều dày nhỏ. - Lớp 7 là lớp cát hạt nhỏ, trạng thái chặt, nhưng chiều dày rất nhỏ - Lớp 8 là lớp cuội sỏi lẫn cát, trạng thái rất chặt, rất phù hợp với công trình lớn. CHƯƠNG 2: DỰ BÁO CÁC VẤN ĐỀ ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH Vấn đề địa chất công trình là những vấn đề bất lợi về mặt ổn định, phát sinh trong quá trình xây dựng và sử dụng công trình. Do đó các vấn đề địa chất công trình không những phụ thuộc vào điều kiện địa chất tự nhiên mà còn phụ thuộc mục đích xây dựng. Tùy thuộc vào đặc điểm địa chất mỗi loại công trình khác nhau thì sẽ phát sinh những vấn đề địa chất công trình khác nhau. Vì vậy việc nghiên cứu các vấn đề địa chất công trình có ý nghĩa rất quan trọng cho phép chúng ta dự báo những bất lợi có thể xảy ra khi xây dựng và sử dụng công trình. Từ đó đề ra các giải pháp hợp lý bảo đảm công trình ổn định và kinh tế. Công trình : Nhà B4thuộc khu chung cư phường Kim Giang, Thanh Xuân, Hà Nội với quy mô 12 tầng (480 T/trụ) đã được tiến hành khảo sát địa chất trong giai đoạn sơ bộ với 1 hố khoan. Theo kết quả đánh giá ĐCCT khu đất xây dựng có cấu trúc đất nền gồm 8 lớp đất như đã nêu trên. Với cấu trúc nền như vậy khi xây dựng công trình có thể phát sinh những vấn đề địa chất như sau: + Vấn đề sức chịu tải của đất nền + Vấn đề biến dạng lún của nền đất. + Vấn đề nước chảy vào hố móng. Như vậy vấn đề dự báo về ĐCCT khu nhà B2 và nhà B3 được dự báo cụ thể các vấn đề sau: I.Vấn đề khả năng chịu tải của đất nền. Với quy mô, tải trọng thiết kế lớn, tại vị trí xây dựng công trình có cấu trúc đất nền chủ yếu là lớp bùn sét có chiều dày rất lớn, sức chịu tải nhỏ. Đối với tải trọng 480T/trụ của nhà B4 nếu đặt móng nông sẽ xảy ra hiện tượng lún mạnh gây ảnh hưởng đến sự ổn định của công trình. Do đó phương án móng cọc khoan nhồi cho công trình là hợp lý nhất, vì nó sẽ giải quyết được vấn đề sức chịu tải của đất nền, đảm bảo điều kiện ổn định, vấn đề lún của công trình và điều kiện thi công. Qua đó ta thấy: Đối với khu nhà 12 Tầng với tải trọng lớn (Ptc = 480T/trụ) thì các lớp đất phía trên đều không chịu được tải trọng của công trình, hoặc là chiều dày lớp không lớn. Nhưng lớp 8 là lớp tương đối tốt có thể chịu được tải trọng của công trình. Căn cứ vào đặc điểm và đặc tính cơ lý của các lớp đất cũng như đặc điểm và quy mô công trình, tôi dự kiến thiết kế móng cọc khoan nhồi cho nhà 12tầng. Mũi cọc đặt trên lớp cuội sỏi lẫn cát màu xám vàng, trạng thái rất chặt. 1. Chọn chiều sâu đặt móng Mũi cọc được thiết kế nằm trong lớp 8, có Môđun tổng biến dạng E0 = 500 kG/cm2 và sức chịu tải quy ước R0 = 4 kG/cm2, đủ điều kiện về ổn định cũng như sức chịu tải của móng. Căn cứ vào cấu trúc nền khu vực nghiên cứu và tải trọng công trình 480T/trụ, điều kiện thi công, kết cấu khung chịu lực, tôi chọn loại cọc khoan nhồi bê tông cốt thép đổ tại chỗ, tiết diện trụ đặc,đường kính cọc 80 cm, với cốt thép dọc trục 10 thanh f 20 loạithép CT5, thép đai f 8 thép trơn, mác bê tông làm cọc là mác 300#. Ta chọn đài cọc là đài thấp, chiều sâu tới đáy đài là 2,0 m kể từ nền tự nhiên, đài nằm dưới mặt đất 0,5m, chiều cao của đài Hđ= 1,5 m, cọc ngàm vào đài một đoạn 0,3 m, cám sâu vào lớp 8 3.5m.như vậy chiều dài của cọc sơ bộ là L = 43,8+0,3-2 + 3.5 =45.6m. 2 :Tính toán sức chịu tải của cọc Việc xác định sức chịu tải của cọc có nhiều phương pháp.Nhưng ở đây ta sử dụng hai phương pháp là: Tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc và theo sức chịu tải của đất nền. 2.1: Tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc. Pvl= m*(m1*m2*Rb*Fb + Ra*Fa) ( II-1 ) Trong đó : m : hệ số làm việc của cọc m = 1; m1: : hệ số làm việc đối với cọc nhồi bêtông theo phương chuyển vị thẳngđứng, lấy m1 = 0,85 m2: hệ số điều kiện làm việc của cọc kể đến ảnh hưởng của phương pháp thi công cọc. Khi thi công trong huyền phù sét chọn m2 = 0,7. Rbt : cường độ chịu nén giới hạn của bêtông, tra bảng PL.1-13 giáo trình nền móng Rbt = 125 (kG/cm2) = 1250 (T/m2); Rct : cường độ chịu kéo giới hạn của cốt thép, tra bảng PL.1-12 giáo trình nền móng Rct = 2100 (kG/cm2) = 21000 (T/m2); Fct : diện tích tiết diện cốt thép; Fct =10.p.r2 = 10.3,14 (0,01)2 = 3.14.10^-3(m2). Fbt : diện tích tiết diện phần bê tông; Fbt = F - Fct = 0,5024- 3,14.10^-3 = 0,49926 ( m2). Thay vào công thức ( II-1) ta được: PVL = 1x1x(1250 x 0,49926 x 0,85 x 0,7 + 21000 x 3,14.10^-3 ) = 437,26(T). 2.2 Tính toán sức chịu tải của cọc theo đất nền Giả thiết ma sát xung quanh cọc phân bố đều theo chiều sâu trong phạm vi mỗi lớp đất mà cọc đi qua và phần lực của đất nền ở mũi cọc phân bố đều trên diện tích tiết diện ngang của cọc. Sức chịu tải của cọc được xác định theo công thức: pdn =0,7m(a1a2U å(ti li) +a3F.R), Trong đó: - m: hệ số điều kiện làm việc, trong trường hợp này lấy m = 0,85; - a1 : hệ số kể đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc đến ma sát giữa đất và cọc lấy theo bảng (3.2) ta được a1 = 1; - a2 : hệ số kể đến ma sát giữa đất và cọc, lấy theo bảng ta được a2 = 1; - a3 : hệ số ảnh hưởng của việ