Tiểu luận báo cáo đồ án môn học Nền móng thống kê số liệu địa chất 4b

Tiểu luận báo cáo đồ án môn học nền móng thống kê số liệu địa chất 4b cung cấp kiến thức và phương pháp phân tích số liệu địa chất hiệu quả.

• Tác giả: Nguyễn Thành Trí
• Người hướng dẫn: TS. Lê Trọng Nghĩa
• Trường học: Trường Đại Học Bách Khoa Tp.Hcm
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Xây Dựng
• Đề tài: Báo Cáo Đồ Án Môn Học Nền Móng
• Loại tài liệu: Đồ án
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT
• 2. PHẦN II MÓNG CỌC

Tóm tắt

I. Phân tích thống kê số liệu địa chất

Đồ án tập trung vào phân tích thống kê số liệu địa chất 4b, cụ thể là việc xử lý và phân tích dữ liệu từ 4 hố khoan (LK1, LK2, LK3, LK4) với tổng số mẫu thí nghiệm đáng kể. Mục tiêu là xác định các thông số cơ lý đất nền cần thiết cho thiết kế móng. Dữ liệu bao gồm các thông số quan trọng như dung trọng riêng (γ), tỷ trọng hạt (Gs), giới hạn chảy (WL), giới hạn dẻo (WP), lực dính (c) và góc ma sát trong (φ). Việc phân tích tập trung vào việc tính toán các giá trị trung bình, độ lệch chuẩn, hệ số biến động để đánh giá độ phân tán của dữ liệu và xác định giá trị tiêu chuẩn cho mỗi thông số. Phương pháp thống kê mô tả được sử dụng rộng rãi để mô tả đặc điểm của dữ liệu. Kết quả phân tích được sử dụng làm cơ sở cho các bước thiết kế móng tiếp theo.

1.1. Xử lý và phân tích dung trọng riêng γ

Đồ án tiến hành xử lý số liệu dung trọng riêng của 5 lớp đất. Dữ liệu địa chất được thu thập từ các hố khoan LK1, LK2, LK3, LK4. Mỗi hố khoan có số lượng mẫu khác nhau, cho phép phân tích thống kê với độ tin cậy cao. Phương pháp thống kê được áp dụng để tính toán giá trị trung bình, độ lệch chuẩn, và hệ số biến động cho mỗi lớp đất. Kết quả cho thấy sự biến thiên của dung trọng riêng trong từng lớp đất. Việc xác định giá trị tiêu chuẩn cho dung trọng riêng là rất quan trọng cho việc tính toán tải trọng và độ lún của móng. Kết quả này được dùng để tính toán trong các giai đoạn tiếp theo của thiết kế nền móng.

1.2. Xử lý và phân tích tỷ trọng hạt Gs

Tương tự như dung trọng riêng, tỷ trọng hạt cũng được phân tích thống kê chi tiết. Dữ liệu thí nghiệm từ các hố khoan được sử dụng để tính toán giá trị trung bình, độ lệch chuẩn, và hệ số biến động. Phân tích thống kê này giúp xác định giá trị tiêu chuẩn của tỷ trọng hạt cho từng lớp đất. Giá trị này đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá đặc tính của đất, đặc biệt là khả năng chịu tải. Kết quả được sử dụng trong việc xác định các thông số địa kỹ thuật khác và là một phần quan trọng của báo cáo đồ án. Thống kê mô tả cho thấy sự phân bố của tỷ trọng hạt trong phạm vi nghiên cứu.

1.3. Phân tích giới hạn chảy WL và giới hạn dẻo WP

Các thông số giới hạn chảy (WL) và giới hạn dẻo (WP), phản ánh đặc trưng về độ nhớt của đất, được phân tích dựa trên dữ liệu địa chất 4b. Phương pháp thống kê được sử dụng để tính toán các giá trị trung bình, độ lệch chuẩn và hệ số biến động. Việc xác định giá trị tiêu chuẩn cho WL và WP cho phép phân loại đất và đánh giá tính chất công trình. Kết quả phân tích số liệu này góp phần quan trọng vào việc đánh giá tính ổn định của nền móng. Thống kê mô tả cung cấp thông tin về sự phân bố của WL và WP trong các mẫu đất.

1.4. Phân tích lực dính c và góc ma sát trong φ

Lực dính (c) và góc ma sát trong (φ) là hai thông số quan trọng quyết định khả năng chịu lực cắt của đất. Dữ liệu thí nghiệm được sử dụng để xây dựng mối quan hệ giữa ứng suất pháp tuyến (σ) và ứng suất tiếp tuyến (τ). Hàm LINEST trong Excel được sử dụng để xác định các thông số này. Phân tích hồi quy được thực hiện để tìm ra mối tương quan giữa σ và τ. Kết quả cho phép xác định các thông số này, từ đó đánh giá khả năng chịu tải và ổn định của nền móng. Phương pháp thống kê này mang lại độ chính xác cao trong việc xác định các thông số cơ lý đất.

II. Thiết kế móng và kiểm tra ổn định

Phần này tập trung vào thiết kế móng băng và móng cọc, dựa trên kết quả phân tích thống kê số liệu địa chất ở phần trước. Phương pháp thiết kế tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành. Tải trọng tính toán được xác định rõ ràng. Kiểm tra ổn định bao gồm kiểm tra độ lún, kiểm tra cường độ đất nền, kiểm tra chống trượt, và kiểm tra chống cắt. Phần mềm SAP2000 được sử dụng để phân tích cấu trúc và thiết kế cốt thép. Việc sử dụng phần mềm này đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong quá trình thiết kế.

2.1. Thiết kế móng băng

Thiết kế móng băng bao gồm việc xác định kích thước móng, chọn vật liệu, và thiết kế cốt thép. Tải trọng tính toán được áp dụng lên móng. Độ lún nền móng được tính toán theo phương pháp cộng lớp phân tố. Kiểm tra ổn định được thực hiện để đảm bảo móng đáp ứng các yêu cầu về cường độ và độ bền. Kết quả tính toán được trình bày chi tiết trong báo cáo. Phần mềm SAP2000 được dùng để tính toán nội lực trong móng và tối ưu thiết kế cốt thép.

2.2. Thiết kế móng cọc

Thiết kế móng cọc bao gồm việc chọn loại cọc, xác định chiều sâu chôn cọc, và tính toán sức chịu tải cọc. Sức chịu tải cọc được tính toán theo độ bền vật liệu và chỉ tiêu cơ lý đất nền. Số lượng cọc được xác định dựa trên tải trọng tính toán. Kiểm tra ổn định cho nhóm cọc và đài móng được thực hiện kỹ lưỡng. Phần mềm SAP2000 được sử dụng để kiểm tra sức chịu tải cọc dưới tác động của tải trọng ngang. Kết quả thiết kế đảm bảo sự an toàn và ổn định của công trình.

III. Kết luận và ứng dụng thực tiễn

Báo cáo đồ án này cung cấp một phương pháp toàn diện cho phân tích thống kê số liệu địa chất và thiết kế nền móng. Kết quả nghiên cứu có giá trị thực tiễn cao trong việc thiết kế các công trình xây dựng. Việc sử dụng phương pháp thống kê giúp nâng cao độ chính xác và tin cậy của kết quả. Việc ứng dụng phần mềm SAP2000 giúp tối ưu hóa quá trình thiết kế và tiết kiệm thời gian, chi phí. Báo cáo đóng góp vào việc hiểu biết sâu sắc hơn về đặc điểm địa chất và khả năng chịu tải của đất.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT 4B Khối lượng đã khảo sát gồm 4 hố khoan: LK1, LK2, LK3, LK4. Hố khoan LK1 và LK2 sâu 80 mét, mỗi hố có 40 mẫu thí nghiệm. Hố khoan LK3 sâu 100 mét, có 50 mẫu thí nghiệm.

Hố khoan LK4 sâu 100 mét, có 48 mẫu thí nghiệm. Nền được cấu tạo bởi 5 lớp đất. Lớp A: Thành phần gồm: Rác, xà bần. Lớp này không có số liệu 2.

Lớp 1: Thành phần gồm: Bùn sét, xám đen, trạng thái chảy. Lớp này có 41 mẫu: ● Hố khoan LK1 có 10 mẫu: UD-1, UD-2, UD-3, UD-4, UD-5, UD-6, UD-7, UD- 8, UD-9, UD-10. ● Hố khoan LK2 có 10 mẫu: UD-1, UD-2, UD-3, UD-4, UD-5, UD-6, UD-7, UD- 8, UD-9, UD-10. ● Hố khoan LK3 có 11 mẫu: UD-1, UD-2, UD-3, UD-4, UD-5, UD-6, UD-7, UD- 8, UD-9, UD-10, UD-11.

● Hố khoan LK2 có 10 mẫu: UD-1, UD-2, UD-3, UD-4, UD-5, UD-6, UD-7, UD- 8, UD-9, UD-10. Dung trọng riêng γ: 1. Trọng lượng riêng t lớp 1 STT SỐ HIỆU t t - tb (t - tb)2 Ghi chú GVHD: TS. LÊ TRỌNG NGHĨA -5- SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ 0 0 Tieu luan ĐỒ ÁN NỀN MÓNG THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT Hố MẪU (kN/m3) (kN/m3) (kN/m3)2 khoan 1 UD1 15.550 Nhan 5 LK1 UD5 14.550 Nhan LK2 15 UD5 14.025 Nhan GVHD: TS.

LÊ TRỌNG NGHĨA -6- SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ 0 0 Tieu luan ĐỒ ÁN NỀN MÓNG THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 20 UD10 14.117 Nhan 26 LK3 UD6 14.002 Nhan 36 LK4 UD5 14.002 Nhan GVHD: TS. LÊ TRỌNG NGHĨA -7- SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ 0 0 Tieu luan ĐỒ ÁN NỀN MÓNG THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 41 UD10 14.038 Giá trị tiêu chuẩn  tc = 14.64 (kN/m3) n 41  i  i ● Giá trị trung bình:  tb = i=1 = i=1 = 14.540 ● Độ lệch quân phương:  = = = 0.337 ● Hệ số biến động: v = = = 0.050 : không phân chia lại lớp đất. ● Loại bỏ sai số khi Ai − Atb  ν.038, ( n  25 ) n −1 41 −1 ● Giá trị tiêu chuẩn: tc = tb = 14.6 kN/m3 ● Giá trị tính toán : - Tính theo trạng thái giới hạn thứ I:  I tt = (1   I )   tc - Ta có: n = 41 −1 = 40,  = 0. LÊ TRỌNG NGHĨA -8- SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ 0 0 Tieu luan ĐỒ ÁN NỀN MÓNG THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT  0.

Tỷ trọng Gs: 2. Tỉ trọng hạt Gs Hố SỐ HIỆU Gs Gs - Gstb (Gs - Gstb)2 STT Ghi chú khoan MẪU (kN/m3) (kN/m3) (kN/m3)2 1 UD1 2.00041 Nhan LK1 6 UD6 2.00010 Nhan GVHD: TS. LÊ TRỌNG NGHĨA -9- SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ 0 0 Tieu luan ĐỒ ÁN NỀN MÓNG THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 11 UD1 2.00010 Nhan LK2 16 UD6 2.00010 Nhan 26 LK3 UD6 2.00010 Nhan LK4 36 UD5 2.00089 Nhan GVHD: TS. LÊ TRỌNG NGHĨA - 10 - SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ 0 0 Tieu luan ĐỒ ÁN NỀN MÓNG THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 40 UD9 2.041 Giá trị tiêu chuẩn Gstc = 2.62 (kN/m3) n 41 G = si  Gs i ● Giá trị trung bình: Gstb = i 1 = i =1 = 2.007 ● Độ lệch quân phương:  = = = 0.013 ● Hệ số biến động: v = = = 0.010 : không phân chia lại lớp đất.

● Loại bỏ sai số khi Ai − Atb  ν.041 (n > 25) n −1 41 − 1 ● Giá trị tiêu chuẩn: Gstc = Gstb = 2.398 Nhan LK1 2 UD2 77.350 Nhan GVHD: TS. LÊ TRỌNG NGHĨA - 11 - SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ 0 0 Tieu luan ĐỒ ÁN NỀN MÓNG THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 3 UD3 95.515 Nhan 15 LK2 UD5 96.338 Nhan 26 LK3 UD6 93.173 Nhan GVHD: TS. LÊ TRỌNG NGHĨA - 12 - SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ 0 0 Tieu luan ĐỒ ÁN NỀN MÓNG THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 32 UD1 87.105 Nhan LK4 37 UD6 83.103 Giá trị tiêu chuẩn Wtc = 89.00 (kN/m3) n 41  i= 1 Wi  Wi i= 1 ● Giá trị trung bình: Wtb = = = 89.599 ● Độ lệch quân phương:  = = = 7.051 ● Hệ số biến động: v = = = 0.15 : không phân chia lại lớp đất. ● Loại bỏ sai số khi Ai − Atb  ν.

LÊ TRỌNG NGHĨA - 13 - SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ 0 0 Tieu luan ĐỒ ÁN NỀN MÓNG THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT ● Giá trị tiêu chuẩn: Wtc = Wtb = 89. Giới hạn chảy WL: 4. Giới hạn nhão WL (WLt - Hố SỐ HIỆU WL WL-WLtb STT WLtb)2 Ghi chú khoan MẪU % % (%)2 1 UD1 70.480 Nhan 5 LK1 UD5 84.917 Nhan 15 LK2 UD5 84.523 Nhan 21 LK3 UD1 88.353 Nhan GVHD: TS. LÊ TRỌNG NGHĨA - 14 - SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ 0 0 Tieu luan ĐỒ ÁN NỀN MÓNG THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 22 UD2 78.270 Nhan LK4 37 UD6 77.388 Giá trị tiêu chuẩn WL = tc 81.

LÊ TRỌNG NGHĨA - 15 - SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ 0 0 Tieu luan ĐỒ ÁN NỀN MÓNG THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT n 41  WLi  WLi ● Giá trị trung bình: WLtb = i=1 i=1 = = 81.86 ● Độ lệch quân phương:  = = = 5.645 ● Hệ số biến động: v = = = 0.15 : không phân chia lại lớp đất. ● Loại bỏ sai số khi: Ai − Atb  ν.388( n  25) n −1 41 − 1 ● Giá trị tiêu chuẩn: WLtc = WLtb = 81. Giới hạn dẻo WP: 5. Giới hạn dẻo WP SỐ Hố WP WP - WPtb (WP - WPtb)2 STT HIỆU Ghi chú khoan MẪU % % (%)2 1 UD1 46.160 Nhan 5 LK1 UD5 43.250 Nhan GVHD: TS.

LÊ TRỌNG NGHĨA - 16 - SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ 0 0 Tieu luan ĐỒ ÁN NỀN MÓNG THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 10 UD10 38.210 Nhan 15 LK2 UD5 39.000 Nhan 26 LK3 UD6 46.290 Nhan 35 LK4 UD4 42.000 Nhan GVHD: TS. LÊ TRỌNG NGHĨA - 17 - SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ 0 0 Tieu luan ĐỒ ÁN NỀN MÓNG THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 39 UD8 39.076 Giá trị tiêu chuẩn WPtc = 43.60 (kN/m3) n 41  i=1 WPi  WPi i=1 ● Giá trị trung bình: WPtb = = = 43.100 ● Độ lệch quân phương:  = = = 3.271 ● Hệ số biến động: v = = = 0.15 : không phân chia lại lớp đất. ● Loại bỏ sai số khi Ai − Atb  ν.076 (n > 25) n −1 41 − 1 ● Giá trị tiêu chuẩn: WPtc = WPtb = 43. Lực dính c và góc ma sát trong : SỐ HỐ σ τ STT HIỆU KHOAN MẪU (kPa) (kPa) 1 25 8.

LÊ TRỌNG NGHĨA - 18 - SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ 0 0 Tieu luan ĐỒ ÁN NỀN MÓNG THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 3 75 10. LÊ TRỌNG NGHĨA - 19 - SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ 0 0 Tieu luan ĐỒ ÁN NỀN MÓNG THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 33 25 8. LÊ TRỌNG NGHĨA - 20 - SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ 0 0 Tieu luan ĐỒ ÁN NỀN MÓNG THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 63 75 10. LÊ TRỌNG NGHĨA - 21 - SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ 0 0 Tieu luan ĐỒ ÁN NỀN MÓNG THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 93 25 7.

LÊ TRỌNG NGHĨA - 22 - SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ 0 0 Tieu luan ĐỒ ÁN NỀN MÓNG THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 123 75 10. LÊ TRỌNG NGHĨA - 23 - SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ 0 0 Tieu luan ĐỒ ÁN NỀN MÓNG THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 153 25 8.1 Dùng hàm LINEST trong Excel thu được bảng kết quả sau : 0.744( kPa) tc tc  tc → tc tan φ = 0. LÊ TRỌNG NGHĨA - 24 - SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ 0 0 Tieu luan ĐỒ ÁN NỀN MÓNG THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT y = 0.056 tan  tc -  tan = t  v = 1.14]( kPa) - Tính theo trạng thái giới hạn thứ II: - tan  II tt = (1 +  tan )  tan II tc GVHD: TS. LÊ TRỌNG NGHĨA - 25 - SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ 0 0 Tieu luan ĐỒ ÁN NỀN MÓNG THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT - n = 162,  = 0.056 tan  tc -  tan  = t   v = 1.059 II ⟹ tan II tt = (1  0.065] ⟹  II tt = [3o18'  3 o42'] - c II tt = (1 + c )  c II tc II - n = 162, = 0.043 II ⟹ cII tt = (1 0.

Lớp 2: Thành phần gồm: Sét, xám đen, trạng thái chảy. Lớp này có 16 mẫu: ● Hố khoan LK1 có 5 mẫu: UD-11, UD-12, UD-13, UD-14, UD-15. ● Hố khoan LK2 có 6 mẫu: UD-11, UD-12, UD-13, UD-14, UD-15, UD-16. ● Hố khoan LK3 có 5 mẫu: UD-12, UD-13, UD-14, UD-15, UD-16.

● Hố khoan LK2 có 5 mẫu: UD-11, UD-12, UD-13, UD-14, UD-15. Dung trọng riêng γ: 1. Trọng lượng riêng t GVHD: TS. LÊ TRỌNG NGHĨA - 26 - SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ 0 0 Tieu luan ĐỒ ÁN NỀN MÓNG THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT Hố SỐ HIỆU t t - tb (t − tb) STT Ghi chú khoan MẪU (kN/m3) (kN/m3) (kN/m3)2 1 UD11 15.156 Nhan 3 LK1 UD13 16 0.000 Nhan LK2 9 UD14 16 0.000 Nhan 14 LK3 UD14 15.042 Nhan 19 LK4 UD13 16.705 Giá trị tiêu chuẩn tc = 15.

LÊ TRỌNG NGHĨA - 27 - SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ 0 0 Tieu luan ĐỒ ÁN NỀN MÓNG THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT n 41  i i ● Giá trị trung bình:  tb = i =1 = i =1 = 15.330 ● Độ lệch quân phương:  = = = 0.258 ● Hệ số biến động: v = = = 0.050 : không phân chia lại lớp đất. ● Loại bỏ sai số khi Ai − Atb  ν.705 (n < 25) n 21 ● Giá trị tiêu chuẩn: γtc = γtb = 15.9 kN/m3 ● Giá trị tính toán : - Tính theo trạng thái giới hạn thứ I: -  I tt = (1   I )  tc - Ta có: n = 21 − 1 = 20,  = 0. LÊ TRỌNG NGHĨA - 28 - SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ 0 0 Tieu luan ĐỒ ÁN NỀN MÓNG THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT t  v 1. Tỷ trọng Gs: 2.

Tỉ trọng hạt Gs Hố SỐ HIỆU Gs Gs - Gstb (Gs - Gstb)2 STT Ghi chú khoan MẪU (kN/m3) (kN/m3) (kN/m3)2 1 UD11 2.00054 Nhan 3 LK1 UD13 2.00004 Nhan LK2 9 UD14 2.00004 Nhan 14 LK3 UD14 2.00004 Nhan 18 LK4 UD12 2.00028 Nhan GVHD: TS. LÊ TRỌNG NGHĨA - 29 - SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ 0 0 Tieu luan ĐỒ ÁN NỀN MÓNG THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 20 UD14 2.039 Giá trị tiêu chuẩn Gs = tc 2.68 (kN/m3) n 21 G si G si ● Giá trị trung bình: Gstb = i=1 = i=1 = 2.0 04 ● Độ lệch quân phương:  = = = 0.014 ● Hệ số biến động: v = = = 0.010 : không phân chia lại lớp đất. ● Loại bỏ sai số khi Ai − Atb  ν.039( n  25) n 21 ● Giá trị tiêu chuẩn: Gstc = Gstb = 2.