Đồ án Trung Tâm Y tế Dự Phòng Hà Nội

d W W B W W >> Ta cú 0.25< B<0.5 nờnđất ở trạng thỏi dẻo . - Modun biến dạng: E0 = qc= 7300kN/m 2 (Với là hệ số phụ thuộc vào loại đất với đất sột pha trạng thải dẻo mềm thỡ =5-8) 8. Lớp 8 - lớp cỏt hạt trung (dày 4m): Thành phần hạt Tỷ trọng hạt D 10-5 5-2 2-1 1-0.5 0.5-0.25 0.25-0.1 0.1-0.05 0.05-0.01 1.8 2.7 5.2 16.4 30.1 23.1 9.6 11 2.66 - Trị số xuyờn tiờu chuẩn: N=41. - Sức khỏng xuyờn đầu mũi : qc = 140(kG/cm 2 )= 14000(kN/m 2 ) - Ta xỏc định hàm lƣợng tớch lũy cỏc cỡ hạt khỏc nhau nhƣ sau: Đƣờng kớnh hạt Hàm lƣợng hạt d 0.1 p0,1 = 20.6% d 0.25 p0,25 = 43.7% d 0.5 p0,5 = 73.8 % d 1.0 p1.0 = 90.2% d 2.0 p2.0 = 95.4% d 5.0 p5.0 = 98.1% d 10.0 p10.0 = 99.9% >> Ta thấy d > 0.25mm chiếm trờn 50% nờn đõy là cỏt vừa. - Modun biến dạng : E0 = qc = 2x14000 = 28000(kN/m 2 ) 75 (Với = 1.5-3 đối với đất cỏt). - Gúc ma sỏt trong: 24 20 'o - Trọng lƣợng riờng: = 1.86(T/m3) 9. Lớp 9 - lớp cuội sỏi lẫn cỏt trạng thỏi chặt : Thành phần hạt Tỷ trọng hạt D >20 20-10 10-5 5-2 2-1 1-0.5 0.5-0.25 0.25-0.1 0.1-0.05 28.1 24.5 13.1 11.4 8.6 6.2 4.3 2.7 1.2 2.66 - Trị số xuyờn tiờu chuẩn: N=41. - Sức khỏng xuyờn đầu mũi : qc = 160(kG/cm 2 )= 16000(kN/m 2 ) - Ta xỏc định hàm lƣợng tớch lũy cỏc cỡ hạt khỏc nhau nhƣ sau: Đƣờng kớnh hạt Hàm lƣợng hạt d 0.25 p0,1 = 3.90% d 0.5 p0,25 = 4.4% d 1.0 p0,5 = 10.6 % d 2.0 p1.0 = 19.2% d 5.0 p2.0 = 30.6% d 10.0 p5.0 = 43.7% d 20 p10.0 = 68.2% d 20 p20.0 = 96.3% >> Ta thấy d > 0.2mm chiếm trờn 25% nờn đõy là cỏt sỏi. - Modun biến dạng : E0 = qc = 2x16000 = 32000(kN/m 2 ) (Với = 1.5-3 đối với đất cỏt- cuội cỏi). 76 - Gúc ma sỏt trong: 24 20 'o - Trọng lƣợng riờng: = 1.9(T/m3) v.2.2. lựa chọn giải pháp móng cho công trình: Cụng trỡnh với tải trọng tƣơng đối lớn và đƣợc xõy dựng trong thành phố nờn ta sẽ chọn giải phỏp múng cọc ộp. Qua phõn tớch đỏnh giỏ ƣu điểm và nhƣợc điểm của từng phƣơng ỏn ta thấy tải trọng cụng trỡnh truyền xuống múng là tƣơng đối lớn. Mặt khỏc, điều kiện địa chất của cụng trỡnh tƣơng đối yếu. Do vậy ta thấy dựng phƣơng ỏn múng cọc đài thấp. Cụng trỡnh lại đƣợc xõy chen trong thị xó nờn phƣơng ỏn cọc ộp là hợp lý và kinh tế. 77 V.2.3Chọn sơ bộ chiều sâu chôn móng cọc đài thấp Trong đú: h: Độ chụn sõu của đỏy đài : Dung trọng của đất trờn đỏy đài. : Gúc ma sỏt trong của lớp đất chụn múng H: Tổng tải trọng tỏc dụng theo phƣơng ngan b: Cạnh theo phƣơng vuụng gúc H. (tạm giả thiết b = 2m) Chọn chiều sõu chụn múng là hm=2.3 m Ta nhận thấy cỏc lớp đất 1,2,3,4,5 là cỏc lớp đất yếu khụng đặt mũi cọc đƣợc. Lớp đất thứ 6 là cỏt hạt trung chặt cú thể đặt mũi cọc ở lớp này. Mũi cọc đặt sõu vào lớp đất 6 một đoạn là 1,5 m. V.2.4 Xác định sức chịu tải của cọc 1. Giả thiết chọn tiết diện cọc 350 x 350 bờ tụng B20 => PVL = (Rb Fb + RaAs) Trong đú: là hệ số uốn dọc ( = 1) Fb diện tớch tiết diện cọc Fb = 35 x 35 = 1225 cm 2 As diện tớch cốt thộp dọc (4 18) As = 10,18 cm 2 => PVL = 1 x (115 x 1225 + 2800 x 10,18) = 169379 kg = 169.38 T 2. Sức chịu tải của đất nền Dựng cụng thức theo phƣơng phỏp thống kờ với cọc chịu nộn: Pđn = 0,7 ( 1 2 U ) Trong đú: Pđn : Sức chịu tải tớnh toỏn của cọc theo đất nền m: Hệ số phụ thuộc vào số lƣợng cọc n = 6 10 m = 0,9 1, 2: Hệ số kế đến phƣơng phỏp hạ cọc 1 = 2 = 1 3: Hệ số kế đến mở rộng chõn cọc 3 = 1 U: Chu vi cọc = 4 x 35 = 140 cm Li: Chiều dày lớp đất thứ i tiếp xỳc với cọc hmin7,0h b H tgh γ ) 2 045(7,0min 12 3,6700,7tg(45 ) 0,57mhmin 2 2.1,83 ( n F ) mτ α1i 3 Ri i 1 78 i: Lực ma sỏt giới hạn trung bỡnh xung quanh cọc (để xỏc định ta chia cỏc lớp đất thành tầng lớp 2m để tớnh). F: Tiết diện cọc iR : Cƣờng độ giới hạn trung bỡnh của lớp đất ở mũi cọc Tra bảng => iR = 490.4 Tra bảng 5.8: trang 140. Sỏch nền múng ta cú giỏ trị i sau: Tờn đất Lớp đất Chiều dày Li(m) Độ sõu TB (m) Độ sệt I i Sột pha dẻo chảy 1 2 1,7 1,8 5.65 7.4 0.8 0,8 0,8 Sột pha dẻo cứng 3 4 5 6 1,7 1,7 1,7 1,9 9.15 10.85 12.55 14.35 0,29 4.7 4.79 5.06 5.24 Sột pha màu xỏm nõu 7 8 1,7 1.8 16.15 17.9 0.3 5.22 5.39 Cỏt hạt trung màu nõu vàng 9 10 1.5 1 19.55 20.8 hạt trung 7.9 8.01 Thay vào cụng thức ta cú: Pđn = 0,7 x 0,9 [1 x 1 x 4 x 0,35 (0.8 x 1,7+ 0.8x 1,8 + 4.7 x 1,7 + 4.79 x 1,7 + 5.06 x 1,7 + 5.24 x 1,9 + 5.22 x 1,7 + 5.39 x 1,8 + 7.9x 1,5+8.01x1) + 0,1225 x490.4]/1.4 => Pđn = 104.8/1.4 = 74.9 tấn. 3.sức chịu tải của cọc theo cụng thức Meyherhof (1956) (tớnh theo spt): gh s cP Q Q gh s P P F + Qc = mxNmxFc sức khỏng phỏ hoại đất ở mũi cọc (Nm số SPT của lớp đất tại mũi cọc) + 1 n s i i i Q n UxN xl sức khỏng ma sỏt đất ở thành cọc (Ni là số SPT của lớp đất mà cọc đi qua). Với cọc ộp m=400, n=2. => Qc = 400x33x0.1225 = 1617kN =>Qs = 2x1x(4x3.5+7x13+3.5x15+2.5x33) = 480kN 79 gh s P P F theo tiờu chuẩn 205 Fs = 2.5 – 3 ta lấy Fs = 3.  (1617+480)/3 = 699 kN = 69.9T So sỏnh Pđn = min (Pgh, Pdn, Pvl) Chọn Ptt = Pđn = 69.9 T để tớnh toỏn. V.3 tính móng trục C V.3.1 chọn sơ bộ kích th-ớc đài và số l-ợng cọc ỏp lực giả định do lực đầu cọc tỏc dụng lờn đỏy đài là: Diện tớch sơ bộ để đài Với h = 1,8 m độ sõu đỏy đài ; n = 1,1 hệ số vƣợt tải Trọng lƣợng đài và đất lờn đài N tt đ = n Fđ tb . h N tt đ = 1,1 x 19.6 x 2 x 1,8 = 77.61 T Lực dọc tớnh toỏn tại đỏy đài: N = Ntto = N tt đ = 834.877 + 71.28 = 912.487 tấn Sơ lƣợng cọc sơ bộ chọn Chọn n = 15 cọc - Khoảng cỏch giữa cỏc cọc lấy là 3d = 3 x 350 = 1050 - Khoảng cỏch từ tim cọc đến mộp đài lấy = 350 Vậy kớch thƣớc đỏy đài là a x b = 290 x 510 (cm x cm) V.3.2tính toán móng cọc Vỡ múng cọc đài thấp cho nờn giả thiết phần đất trờn đỏy đài tiếp nhận toàn bộ tải trọng ngang. N tt = N0 + tb x Fđ . hm = 834.877 + 2 x (5.1 x 2.9 ) x 1,8 = 888.121 T M tt = M0 = 85.594 T.m Phản lực tại cỏc đầu cọc tỏc dụng lờn đài 69.9tt PdnP 46.6T / m2 2 2(3,5d) (3,5.0,35) d 843.877N 219.6m F tt 46.6 1.83x1.8x1,1P .hxnγ td 906.157 74.9 N n β 1,2 14.5 coc Pd max 2 2 min 2 2 888.121 15 2.2 ) 888.121 15 2.2 ) tttt tt .M XN . y maxM Yx max Pmax 2 2 n xiYi 85.594x2.2 69.58TP 3x(1.1 85.594x2.2 48.83TP 3x(1.1 80 Cọc yi(m) Pi(T) 1 2.2 18.15 69.58 2 2.2 18.15 69.58 3 2.2 18.15 69.58 4 1.1 18.15 64.4 5 1.1 18.15 64.4 6 1.1 18.15 64.4 7 0 18.15 59.2 8 0 18.15 59.2 9 0 18.15 59.2 10 -1.1 18.15 54.02 11 -1.1 18.15 54.02 12 -1.1 18.15 54.02 13 -2.2 18.15 48.83 14 -2.2 18.15 48.83 15 -2.2 18.15 48.83 Trọng lƣợng cọc gcọc = n . Lc x F . = 1,1 x 16.5 x 0,1225 x 2,5 = 5.5 T Vậy: Pmax + gc = 69.58 + 5.5 = 75.08T Pmin> 0 => Cọc khụng bị nhổ. V.3.3 Tính đài móng 1. Vật liệu làm đài cọc Bờ tụng B25 cú RK = 10.5 KG/cm 2 Rn = 145 KG/cm 2 Thộp nhúm AII: Ra = Ra’ = 2800 KG/cm 2 Chiều cao đài hđ = 1.5m; chiều cao làm việc của đài h0 = 1.5 - 0,1 = 1.4 m 81 Đoạn cọc ngàm vào đài 0,1m 2. Kiểm tra đài cọc Kiểm tra sự đõm thủng tại mặt xiờn nguy hiểm từ chõn cột đến mộp cọc gần nhất. - Cụng thức kiểm tra : 1 2 2 1 0( ) ( )c c kP b C h C h R Trong đú: +P là lực đõm thủng bằng tổng phản lực của cỏc cọc nằm ngoài phạm vi đỏy thỏp đõm thủng. + ,c cb h là kớch thƣớc tiết diện cột. + C1,C2 là khoảng cỏch từ mộp cột tới mộp của đỏy thỏp đõm thủng. + 1, 2 là cỏc hệ số đƣợc xỏc định nhƣ sau : 2 0 1 1 1.5 1 h C và 2 0 2 2 1.5 1 h C - Khi C1>h0 hoặc C2>h0 thỡ phải lấy h0/C1=1 hoặc h0/C2=1 tức là coi thỏp đõm thủng cú gúc nghiờng 45 0. Khi đú 1 hoặc 2 =2.12. Khi C1<0.5h0 hoặc C1<0.5h0 thỡ lấy C1=0.5h0 hoặc C2=0.5h0. C1=525mm và C2=525mm đều nhỏ hơn 0.5h0=0.5x1400=700mm nờn C1=C2=0.7m cỏc hệ số 1= 2=3.35 1 2 2 1 0( ) ( )c c kb C h C h R =[3.35(0.8+0.7)+3.35(0.8+0.7)]x1.4x105=1477.35T Ta cú : 82 P = 3x69.58+3x64.4+2x59.2+3x54.02+3x48.83=828.89T < 1477.33T nờn điều kiện chống đõm thủng đài của cột đƣợc thỏa món. 3. Kiểm tra lỳn Múng cọc đƣợc coi là múng khối quy ƣớc => ta phải kiểm tra: + Pqƣ< Rqƣ + P max qƣ 1,2 Rqƣ + S Sgh Múng khối quy ƣớc là khối A B C D với ; B = 2.9 + 16.5 x tg5 0 = 4.34 m; A = 5.1 + 16.5 x tg5 0 =6.54m; Hm=16.5 m Nqƣ = N + gcọc + Fqƣ x ihi = 834.877 + 15 x 5.5 + 4.34 x 6.54 x (1,83 x 3.5 + 1,94 x 7 + 1.91 x 3.5 + 1,86 x 2.5 ) = 1806.4 T Mqƣ = M = 85.594Tm Kiểm tra cường độ đất nền: ỏp lực đỏy múng: Vậy: Pqƣgl = Pqƣ - tbHm = 63.64 - (1,83 x 3.5 + 1,94 x 7 + 1.91 x 3.5 + 1,86 x 2.5 ) =32.32T/m 2 Theo bảng “ cƣờng độ tớnh toỏn của đất dƣới mũi cọc R” sỏch nền và múng: Sức chống giới hạn của lớp cỏt hạt trung chặt vừa ở độ sõu mũi cọc 21.3 m là: Rqƣ = 490.4T/m 2 => Pqƣ = 63.64 t/m < Rqƣ = 490.4 T/m 2 => P max qƣ = 66.41 T/m 2 < 1,2Rqƣ = 588.48 T/m 2 Do đú nền khụng thể bị phỏ hoại. Kiểm tra lỳn: Vỡ lớp đất dƣới múng khối quy ƣớc là lớp cỏt nhỏ chặt vừa cú chiều sõu khụng giới hạn => nền là lớp đồng nhất => cú thể ỏp dụng tớnh lỳn theo cụng thức. jTB 0 5 4 j 1806.4 85.594 Nqu 2P 63.64T / mqu 4.34x6.54Fqu max Mqu 2P P 63.64 66.41T / mqu qu 2W 4.34 6.54qu 6 Eo 1 b qu P qu gl S μ 2 ωo o 83 Với lớp đất 4 cú E0 = 2600T/m 2 : = 0,28 Tra bảng IV-1 trang 197 cơ học đất theo Aqƣ / Bqƣ =6.54/4.34 =1.96 cú 0 = 1,51 => < gh = 8 cm => Thỏa món về độ lỳn. 4. Tớnh toỏn cốt thộp đài cọc + Tớnh cốt thộp theo phƣơng dài: Sơ đồ tớnh là dầm cụng xờn ngàm ở mộp ngoài t/d cột Mụ men lớn nhất tại t/d ngàm M I max = Li x Pi = (1.8 x 69.58+0.7x64.4)x3 = 511Tm => Chọn 24 28 khoảng cỏch a120 cú As = 147.8 cm 2 + Cốt thộp theo phƣơng ngắn Sơ đồ tớnh là dầm cụng xụn ngàm ở mộp ngoài t/d cột Mụ men lớn nhất tại t/d ngàm M I max = Li x Pi = 0.7 x (69.58+64.4+59.2+54.02+48.83) = 207.22Tm => Chọn 30 16 khoảng cỏch a170 cú As = 60.33 cm 2 V.4 Tính móng trục B V.4.1. Sơ bộ chọn kích th-ớc đài, số l-ợng cọc Từ tớnh múng trục C ta đó cú hm = 1,8 (m) ; Pđ = 69.9 tấn Cặp nội lực nguy hiểm để tớnh múng tại chõn cột trục B. M = 29.695 Tm N = 464.172T Q = 13.963 T ỏp lực giả định do phản lực đầu cọc tỏc dụng lờn đỏy đài. Diện tớch sơ bộ đài là: Fd = 21 0,28 S 32.32 4.34 1.51 0,075 m 7.5 cm 2600 s1 5511x10 2MI 145 cm 0,9 0,9.2800x140R ha 0 A s2 5207.22x10 2MI 58.74 cm 0,9 0,9.2800x140R ha 0 A 69.9tt PdnP 46.6T 2 2(3,5d) (3.5x0,35) n.h.ttP N γTB 84 Trong đú: N: Tải trọng cột truyền xuống; h = 1,3m độ sõu đỏy đài; n = 1,1 hệ số vƣợt tải Trọng lƣợng đài và đất phủ lờn đài N tt d = n Fđ TB . h = 1,1 x 10.9 x 2 x 1,8 = 43.164T Lực dọc tớnh toỏn tại đỏy đài N tt = N0 + N tt d = 464.172 + 43.164= 507.336T Số lƣợng cọc sơ bộ chọn theo cụng thức -chọn n=9 cọc để bố trớ V.4.2 Xác định tải trọng tác dụng Vỡ múng cọc đài thấp nờn ta giả thiết phần đất trờn đài tiếp nhận hết toàn bộ tải trọng ngang do đú ta cú cỏc giỏ trị tải trọng tớnh toỏn nhƣ sau: M tt = M + Qxh =29.695 + 13.963x1.8 =54.828 T.m Lực truyền xuống cỏc cọc tớnh theo cụng thức Ta cú: d 464.172 210.9 mF 46.6 2 1,83 1,1 507.336 69.9 N β 1,2x 8.7 cocnsb Pdn tt d0 tb N .h 464.172 2x(2.9x2.9)x1,8 494.448TγN F x 2 i xi.M tt y n ttN P tt i x 2 i xi.M tt y y 2 i yi.M tt x n ttN P tt i n.h.ttP N γTB 85 => P tt max + gcọc = 63.25 + 5.5 = 68.75T < Pđn = 69.9T P tt min = 46.63T > 0 => khụng cần kiểm tra cọc chịu nhổ. V.4.3 Tính đài móng * Đài cọc đƣợc cấu tạo: Bờ tụng B25 cú Rk = 10.5kg/cm 2 ; Rn = 145 kg/cm 2 Cốt thộp nhúm AII: Ra = Ra’ = 2800kg/cm 2 Kớch thƣớc đài a x b x h = 2.9m x 2.9m x1.5m. Chiều cao làm việc của đài: h0=1.5- 0,1= 1.4 m ; hm = 1,8 m Đoạn cọc ngàm vào đài là: 0,1m * Tải trong tỏc dụng vào đài cọc là cỏc phản lực đầu cọc tỏc dụng thẳng đứng. V.4.4 Kiểm tra đài * Kiểm tra cột đõm thủng đài theo lăng thể tại cỏc mặt phẳng nghiờng nguy hiểm: - Cụng thức kiểm tra : 1 2 2 1 0( ) ( )c c kP b C h C h R Trong đú: +P là lực đõm thủng bằng tổng phản lực của cỏc cọc nằm ngoài phạm vi đỏy thỏp đõm thủng. + ,c cb h là kớch thƣớc tiết diện cột. + C1,C2 là khoảng cỏch từ mộp cột tới mộp của đỏy thỏp đõm thủng. + 1, 2 là cỏc hệ số đƣợc xỏc định nhƣ sau : 2 2 494.448 9 494.448 9 494.448 54.828x1.1 9 54.828x1.1tt 63.25TPmax 6 1.1 tt 54.94TPtb tt 46.63TPmin 6 1.1 86 2 0 1 1 1.5 1 h C và 2 0 2 2 1.5 1 h C - Khi C1>h0 hoặc C2>h0 thỡ phải lấy h0/C1=1 hoặc h0/C2=1 tức là coi thỏp đõm thủng cú gúc nghiờng 45 0. Khi đú 1 hoặc 2 =2.12. Khi C1<0.5h0 hoặc C1<0.5h0 thỡ lấy C1=0.5h0 hoặc C2=0.5h0. C1=675mm và C2=675mm đều nhỏ hơn 0.5h0=0.5x1400=700mm nờn C1=C2=0.7m cỏc hệ số 1= 2=3.35 1 2 2 1 0( ) ( )c c kb C h C h R =[3.35(0.8+0.7)+3.35(0.8+0.7)]x1.4x105=1477.35T Ta cú : P= 3x63.25+2x54.94+3x46.63=439.52T< 1477.33T nờn điều kiện chống đõm thủng đài của cột đƣợc thỏa món. V.4.5 Kiểm tra lún Múng cọc đƣợc coi là múng khối quy ƣớc => Ta phải kiểm tra: + Pqƣ< Rqƣ + P max qƣ 1,2 Rqƣ + S Sgh Múng khối quy ƣớc là khối A B C D với A = 2.9 + 16.5 x tg5 0 = 4.34 m B = 2.9 +16.5x tg5 0 =4.34m; Hm=16.5m Nqƣ = N + gcọc + Fqƣ x ihi Nqƣ = N + gcọc + Fqƣ x ihi = 464.172 + 9 x 5.5 + 4.34 x 4.34 x (1,83 x 3.5 + 1,94 x 7 + 1.91 x 3.5 + 1,86 x 2.5 ) = 1103.6 T Mqƣ = M tt = M + Qxh =29.695 + 13.963x1.8 =54.828 T.m Kiểm tra cường độ đất nền: ỏp lực đỏy múng: jTB 5 0 4 j 1103.6 54.828 Nqu 2P 58.59T / mqu 4.34x4.34Fqu max Mqu 2P P 58.59 62.62T / mqu qu 2W 4.34 4.34qu 6 87 Vậy: Pqƣgl = Pqƣ - tbHm = 58.59 - (1,83 x 3.5 + 1,94 x 7 + 1.91 x 3.5 + 1,86 x 2.5 ) =27.27T/m 2 Theo bảng “ cƣờng độ tớnh toỏn của đất dƣới mũi cọc R” sỏch nền và múng: Sức chống giới hạn của lớp cỏt hạt trung chặt vừa ở độ sõu mũi cọc 21.3 m là: Rqƣ = 490.4T/m 2 => Pqƣ = 58.59 t/m < Rqƣ = 490.4 T/m 2 => P max qƣ = 62.62 T/m 2 < 1,2Rqƣ = 588.48 T/m 2 Do đú nền khụng thể bị phỏ hoại. Kiểm tra lỳn: Vỡ lớp đất dƣới múng khối quy ƣớc là lớp cỏt nhỏ chặt vừa cú chiều sõu khụng giới hạn => nền là lớp đồng nhất => cú thể ỏp dụng tớnh lỳn theo cụng thức. Với lớp đất 4 cú E0 = 2600T/m 2 : = 0,28 Tra bảng IV-1 trang 197 cơ học đất theo Aqƣ / Bqƣ =4.34/4.34 =1.96 cú 0 = 1,12 => Thỏa món về độ lỳn. v.4.6. Tính cốt thép đài cọc. + Tớnh cốt thộp theo phƣơng y: Sơ đồ tớnh là dầm cụng xờn ngàm ở mộp ngoài t/d cột Mụ men lớn nhất tại t/d ngàm M I max = Li x Pi = 0.925 x 63.25 x3 = 175.5Tm => Chọn 20 18 khoảng cỏch a150 cú As = 50.9 cm 2 + Cốt thộp theo phƣơng x Sơ đồ tớnh là dầm cụng xụn ngàm ở mộp ngoài t/d cột Mụ men lớn nhất tại t/d ngàm M I max = Li x Pi = 0.925 x (54.94+46.63+63.25) = 152.45Tm Eo 1 b qu P qu gl S μ 2 ωo o 21 0,28 S 27.27 4.34 1.12 0,047 m 4.7 cm 2600 s1 5175.5x10 2MI 49.75 cm 0,9 0,9.2800x140R ha 0 A s2 5152.45x10 2MI 43.21 cm 0,9 0,9.2800x140R ha 0 A 88 => Chọn 20 18 khoảng cỏch a150 cú Aa = 50.9 cm 2 vi. Kiểm tra cọc khi vận chuyển và khi cẩu lắp vi.1. Khi vận chuyển Cọc đƣợc tổ hợp thành 2 đoạn, mỗi đoạn dài 8,5 m Trọng lƣợng bản thõn cọc phõn bố trờn 1m dài : q = Fn = 2,5 x 0,1225 x 1,1= 0,337 T/m Khoảng cỏch từ đũn kờ đến đầu cọc : a = 0,207 x l = 0,207 x8.5 = 1,76 m Mụ men ở gối: M1 = M3 = q x l1 2 /2 =0,337 x 1,76 2 /2= 0,522 Tm Mụ men ở giữa: M2 =q x l2 2 /8 - M1 =0,337 x 4.98 2 /8 - 0,522= 0,5227 Tm Ta thấy mụ men M2 lớn hơn nờn dựng để kiểm tra: Lấy lớp bảo vệ cốt thộp cọc là 3cm : h0 = 35 – 3 = 32 cm. Diện tớch cốt thộp cần thiết là : Ta thấy diện tớch cốt thộp đó chọn 2 18 cú As = 5,09 cm 2 > 0,78 cm 2 nờn cọc đảm bảo an toàn khi vận chuyển. vi.2. Khi lắp dựng Vị trớ múc cẩu của cọc b = 0.294 x L = 0.294 x 8.5 = 2.5 m. Mụ men lớn nhất: Mmax = q x l1 2 /2 =0,337 x 2.5 2 /2= 1.053 Tm Diện tớch cốt thộp cần là Diện tớch cốt thộp đó chọn 2 18 cú As = 5,09 cm 2 > 1.3059 cm 2 nờn cọc đảm bảo an toàn khi lắp dựng. vi.3. tính toán cốt thép làm móc cẩu + Lực kộo múc cẩu trong trƣờng hợp cẩu lắp cọc Fk=qxl 50,5527 10 2M2 0,685 cmAsct 0,9. . 0,9 32 2800h R0 a 51.053 10Mmax 2 1.3059 cmAsct 0,9. . 0,9 32 2800h R0 a 89 =>Lực kộo 1 nhỏnh gần đỳng : Fk ’ = Fk/2 = 0.337x8.5/2 = 1.43 T Thộp múc cẩu chọn loại A-I ( thộp cú độ dẻo cao, trỏnh góy khi cẩu lắp ) Diện tớch cốt thộp của múc cẩu: As= k k F R = 1.43 2300 =0.62 cm 2 . Thộp múc cẩu là 12 cú As=1.13 cm 2. thỏa món điều kiện cẩu lắp. 90 phần iii: thi công I Thi công phần ngầm Giới thiệu chung về công trình: Công trình TRUNG TÂM Y TẾ DỰ PHềNG HÀ NỘI Công trình gồm 10 tầng nổi và 1 tầng hầm. Tầng 1 cao 4,5 m các tầng còn lại cao 3,6 m,với diện tích mặt bằng 4237,53 m2.Chiều cao công trình kể từ cốt 0,00 là 39,9 m . Hệ kết cấu là khung bê tông cốt thép đổ toàn khối,t-ờng làm nhiệm vụ bao che,cách nhiệt và trang trí .Giải pháp móng là móng cọc ép Mặt bằng xây dựng t-ơng đối bằng phẳng không phải san lấp nhiều. Công trình gần đ-ờng giao thông do đó thuận tiện cho việc cung cấp nguyên vật liệu. Đặc điểm địa chất công trình: qua khảo sát gồm các lớp sau: Nền đất từ trên xuống Lớp 1: Đất nến san lấp chiều dày trung bỡnh 1,5 m Lớp 2: Sét pha có chiều dày trung bình 2 m. Lớp 4: Sét pha có chiều dày trung bình 7 m. Lớp 5: Sét pha ch-a kết thúc trong phạm vi hố khoan 37.3 m. Thi công phần ngầm. Cốt ngoài nhà : -1,05 m. Cốt tự nhiên : -1,5 m. Đào đất bằng máy chiếu sâu 1,7 m. Đáo đất bằng tay là 0,9 m. PHẦN I: THI CễNG ẫP CỌC VÀ ĐÀO ĐẤT I-Thi công ép cọc I.1- Sơ l-ợc về loại cọc thi công và công nghệ thi công cọc. Cọc tiết diện vuông 35x35 cm cọc dài 17 m. Sức chịu tải của cọc theo vật liệu: Pc = 169,39 T. Công nghệ thi công ta dùng ph-ơng pháp ép cọc Lực ép cần thiết: P =( 0,7 – 0,8 )Pvl = 0,8.169,39 = 135,5 Chọn máy ép cọc dùng hai kích thuỷ lực có khung dẫn. I.2- Biện pháp kỹ thuật thi công cọc. I.2.1- Công tác chuẩn bị mặt bằng vật liệu & thiết bị phục vụ thi công. Chọn kích thuỷ lực: 91 Đ-ờng kính pitông :D = d P. P2 P: lực ép cần thiết. Pd: áp lực dầu trong xi lanh. Pd= (0,6 - 0,75) . P bơm Pbơm : áp suất bơm. Chọn Pbơm = 300kG/cm2 Pd = 0,7.300 = 210kG/cm 2 D = 2 2 .372,658 . 1000 33,6 3,14 . 210 cm Vậy chọn máy ép có khung dẫn cao 21m (lớn hơn chiều cao đoạn cọc ép) sử dụng hai kích thuỷ lực có đ-ờng kính pitông là D = 336 mm. Hành trình ép 1200mm. Hệ kích đ-ợc chọn có lực ép lớn nhất Pmax = 272 T Chọn giá ép cọc Hình 8.1: Mặt bằng giá ép cọc Chọn đối trọng : Pdt= (1,5- 2) Pk =136.1,5 =408 Chọn đối trọng là những khối bê tông có kích th-ớc 1x1x2m nặng 1.1.2.2,5 = 5T Số đối trọng n= 5 dtP 408 80 5 cục 92 Vậy bố trí mỗi bên 40 cục đối trọng chia thành 7 lớp mỗi lớp 6 cục, do đó chiều cao toàn bộ đối trọng là 7 m. I.2.2-Tính toán lựa chọn thiết bị thi công cọc Sức trục yêu cầu: Đảm bảo để nâng đ-ợc khối l-ợng bê tông. Qyc = Qck + qtb = 1,04 Qck = 1,04.5 = 5,2T Chiều cao nâng móc yêu cầu: Đảm bảo cẩu đ-ợc cọc vào giá ép. Hyc = hct + hat + hck +ht = 2,4 + 1 +7 + 1 = 11,4 m Chiều tay cần yêu cầu: Lyc = 1,5 11,4 1,5 1,5 11,8 sin sin 75 yc c o H h m Tầm với yêu cầu: Ryc = Lyc . cos + 1,5 = 11,8.cos75 o + 1,5 = 4,5 m Chọn cần trục tự hành bánh hơi KX-4362 loại có chiều dài tay cần l = 15 m có các thông số là: Qmin = 3,8T Rmax = 8 m Qmax = 14T Hmax = 19 m Sơ đồ di chuyển với R = 8 m Q = 5,5T ; H = 15 m Tốc độ nâng hạ vật: 0,05 0,22 m/s Vận tốc quay: 0,40 0,11 vòng/phút Vận tốc di chuyển không tải: 14,9 km/h Hình 8.2: Chiều cao đối trọng I.2.3- Thi công ép cọc. Các yêu cầu kỹ thuật đối với cọc ép. Cọc sử dụng trong công trình này là cọc bê tông cốt thép tiết diện 35x35 cm. Tổng chiều dài của một cọc là 17 m. Công tác sản xuất cọc bê tông phải đáp ứng các yêu cầu thiết kế và phải tuân theo các quy định hiện hành của Nhà n-ớc. Mặt ngoài của cọc phải phẳng nhẵn, những chỗ không đều đặn và lõm trên bề mặt không đ-ợc v-ợt quá 5 mm, những chỗ lồi trên bề mặt không v-ợt quá 8 mm. a 93 Trong quá trình chế tạo cọc sẽ có những sai số về kích th-ớc. Việc sai số này phải nằm trong phạm vi cho phép. Bảng 8.1 Phạm vi cho phép của cọc ép TT Tên sai lệch Sai số cho phép 1 Chiều dài của cọc Bê tông cốt thép (trừ mũi cọc, chiều dài cọc >10 m) 30mm 2 Kích th-ớc tiết diện cọc bê tông cốt thép + 5 mm - 0 mm 3 Chiều dài mũi cọc 30 mm 4 Độ cong của cọc 10 mm 5 Độ nghiêng của mặt phẳng đầu cọc (so với mặt phẳng vuông góc với trục cọc) 1% 6 Chiều dày lớp bảo vệ +5 mm 7 B-ớc của cốt đai lò xo hoặc cốt đai 10 mm 8 Khoảng cách giữa hai cốt thép dọc 10 mm Cọc phải đ-ợc vạch sẵn đ-ờng tim rõ ràng để máy kinh vĩ ngắm thuận lợi. Định vị tim cọc: - Dựng hai mỏy kinh vĩ đặt vuụng gúc nhau để kiểm tra độ thẳng đứng của cọc và khung dẫn. - Đƣa mỏy vào vị trớ ộp lần lƣợt gồm cỏc bƣớc sau: + Vận chuyển và lắp rỏp thiết bị ộp cọc vào vị trớ ộp đảm bảo an toàn. + Sử dụng mỏy kinh vĩ điều chỉnh mỏy múc cho cỏc đƣờng trục của khung mỏy, trục của kớch, trục của cọc thẳng đứng và nằm trong cựng một mặt phẳng vuụng gúc với mặt phẳng nằm ngang. Độ nghiờng khụng đƣợc vựơt quỏ 0.5%. + Trƣớc khi cho mỏy vận hành phải kiểm tra liờn kết cố định mỏy, xong tiến hành chạy thử, kiểm tra tớnh ổn định của thiết bị ộp cọc (gồm chạy khụng tải và chạy cú tải). Định vị công trình - Cỏc cỏn bộ trắc đạc phải định vị cỏc trục, cốt, mốc dẫn, tim cốt, cao độ của cỏc vị trớ nhƣ tim cột, tim cọc trong múng ... rồi bàn giao lại cho đơn vị thi cụng. Cần chỳ ý đến việc gửi mốc, giữ và bảo quản tốt cỏc mốc gửi để trỏnh sai sút nhầm lẫn trong quỏ trỡnh định vị. - Định vị cụng trỡnh là cụng việc hết sức quan trọng vỡ nú quyết định đến sự chớnh xỏc vị trớ của cụng trỡnh cũng nhƣ cỏc cấu kiện trờn cụng trỡnh. - Trờn bản vẽ tổng mặt bằng thi cụng phải cú lƣới ụ đo đạc và xỏc định đầy đủ từng hạng mục cụng trỡnh ở gúc cụng trỡnh, trong đú phải ghi rừ cỏch xỏc định lƣới toạ độ dựa vào mốc chuẩn cú sẵn hay dẫn mốc từ mốc chuẩn quốc gia. Hệ toạ độ định vị cụng trỡnh là hệ toạ độ tự xõy dựng hay hệ toạ độ chung quốc gia. Dựa vào cỏc mốc đú ta trải lƣúi cỏc định trờn mặt bằng thành lƣới hiện trƣờng và từ đú ta lấy là căn cứ để giỏc múng. - Kiểm tra lại sau khi định vị : sau khi định vị đƣợc cỏc trục chớnh , điểm mốc chớnh ta tiến hành kiểm tra lại sau khi định vị bằng cỏch đo khoảng cỏch cỏc điểm . 94 - Gửi cao trỡnh mốc chuẩn: Sau khi đó định vị và giỏc múng cụng trỡnh ta tiến hành gửi cao trỡnh mốc chuẩn. Cỏc mốc chuẩn cốt chuẩn cần đƣợc đặt ở nơi ổn định, đảm bảo độ chớnh xỏc cần thiết, đảm bảo nằm ngoài phạm vi ảnh hƣỏng của cụng trỡnh. Sau khi tiến hành xong phải kiểm tra lại toàn bộ cỏc bƣớc đó làm và vẽ lại sơ đồ Nghiệm thu các cọc, ngoài việc trực tiếp xem xét cọc còn phải xét lý lịch sản phẩm. Trong lý lịch phải ghi rõ : Ngày tháng sản xuất, tài liệu thiết kế và c-ờng độ bê tông của sản phẩm. Trên sản phẩm phải ghi rõ ngày tháng sản xuất và mác sản phẩm bằng sơn đỏ ở chỗ dễ nhìn thấy nhất. Khi xếp cọc trong kho bãi hoặc lên các thiết bị vận chuyển phải đặt lên các tấm kê cố định cách đầu cọc và mũi cọc 0,2 lần chiều dài cọc. Cọc để ở bãi có thể xếp chồng lên nhau, nh-ng chiều cao mỗi chồng không quá 2/3 chiều rộng và không đ-ợc quá 2 m. Xếp chồng lên nhau phải chú ý để chỗ có ghi mác bê tông ra ngoài. II. Lựa chọn ph-ơng án thi công Việc thi công ép cọc th-ờng có 2 ph-ơng án phổ biến. a. Ph-ơng án 1. Tiến hành san mặt bằng sơ bộ để tiện di chuyển thiết bị ép và vận chuyển cọc, sau đó tiến hành ép cọc đến cốt thiết kế. Để ép cọc đến cốt thiết kế cần phải ép âm. Khi ép xong ta mới tiến hành đào đất hố móng để thi công phần đài cọc, hệ giằng đài cọc. Ưu điểm : Việc di chuyển thiết bị ép cọc và công tác vận chuyển cọc thuận lợi. Không bị phụ thuộc vào mực n-ớc ngầm. Có thể áp dụng với các mặt bằng thi công rộng hoặc hẹp đều đ-ợc. Tốc độ thi công nhanh. Nh-ợc điểm : Phải sử dụng thêm các đoạn cọc ép âm. Công tác đất gặp khó khăn, phải đào thủ công công nhiều, khó cơ giới hoá. b. Ph-ơng án 2. Tiến hành đào hố móng đến cao trình đỉnh cọc sau đó đ-a máy móc thiết bị ép đến và tiến hành ép cọc đến độ sâu cần thiết. Ưu điểm : Việc đào hố móng thuận lợi, không bị cản trở bởi các đầu cọc. Không phải ép âm. Nh-ợc điểm : ở những nơi có mực n-ớc ngầm cao việc đào hố móng tr-ớc rồi mới thi công ép cọc khó thực hiện đ-ợc. Khi thi công ép cọc nếu gặp m-a lớn thì phải có biện pháp hút n-ớc ra khỏi hố móng. Việc di chuyển máy móc, thiết bị thi công gặp nhiều khó khăn. 95 Kết luận : do mặt bằng thi công khá rộng , mực n-ớc ngầm ở độ sâu d-ới đáy đài nên ta chọn ph-ơng án 1 . Tiế