Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Đồ án môn học "Thiết kế Nền móng" (mã môn học: CI3239) được thực hiện tại Khoa Kỹ thuật Xây dựng, Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh (năm 2022) dưới sự hướng dẫn của ThS. Nguyễn Nhựt Nhứt và do sinh viên Nguyễn Anh Kiệt (MSSV: 1913874, Lớp L01) triển khai.
Bối cảnh kỹ thuật của đề tài gắn liền với nhiệm vụ xử lý số liệu địa kỹ thuật thực tế và tính toán thiết kế phương án móng nông cho công trình xây dựng dân dụng cụ thể.
- Tên công trình: Trụ sở Công an Phường 12, Quận Gò Vấp.
- Địa điểm xây dựng: 877 Đường Quang Trung, Phường 12, Quận Gò Vấp, TP. Hồ Chí Minh.
- Nhiệm vụ nghiên cứu và thiết kế:
- Thống kê, xử lý toán học các chỉ tiêu cơ lý của đất nền từ hồ sơ khảo sát địa chất công trình gồm 2 hố khoan (HK1 và HK2).
- Xác định các chỉ tiêu tiêu chuẩn ($A^{tc}$, $c^{tc}$, $\varphi^{tc}$) và chỉ tiêu tính toán ($A^{tt}$, $c^{tt}$, $\varphi^{tt}$) theo Trạng thái giới hạn I (TTGH I - cường độ, ổn định) và Trạng thái giới hạn II (TTGH II - biến dạng, độ lún).
- Lựa chọn giải pháp móng băng bê tông cốt thép, xác định kích thước hình học sơ bộ của móng và dầm móng.
- Kiểm tra điều kiện ổn định của nền đất, tính toán biến dạng lún cố kết theo phương pháp cộng lún từng lớp phân tố.
- Kiểm tra sức chịu tải của nền đất theo TTGH I và kiểm toán ổn định chống trượt phẳng tại đáy móng.
- Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: Các lớp địa tầng thực tế tại khu đất xây dựng thuộc Phường 12, Quận Gò Vấp; kết cấu móng băng bê tông cốt thép chịu tổ hợp tải trọng chân cột công trình.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Nội dung đồ án được xây dựng dựa trên hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành của Việt Nam kết hợp các phương pháp cơ học đất và thống kê toán học:
1. Hệ thống tiêu chuẩn và văn bản quy chuẩn áp dụng
- TCVN 9362:2012: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình.
- Các quy định về hệ số biến động cho phép $[v]$ đối với từng chỉ tiêu cơ lý của đất nền.
- Bảng tra phân bố Student ($t_\alpha$) và hệ số hiệu chỉnh $v'$ phục vụ công tác loại trừ sai số thô theo số lượng mẫu thí nghiệm $n$.
2. Phương pháp thống kê chỉ tiêu cơ lý đất nền
- Chỉ tiêu vật lý thông thường ($\gamma, G_s, \omega, W_L, W_P$):
- Tính toán giá trị trung bình mẫu $A_{tb} = \frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n} A_i$.
- Tính độ lệch quân phương $\sigma = \sqrt{\frac{1}{n-1}\sum_{i=1}^{n}(A_i - A_{tb})^2}$.
- Tính hệ số biến động $v = \sigma / A_{tb}$ và so sánh với $[v]$ quy định.
- Loại bỏ sai số khi $|A_i - A_{tb}| \ge v' \cdot \sigma_{CM}$ với $\sigma_{CM}$ là độ lệch toàn phương.
- Xác định giá trị tính toán $A^{tt} = A^{tc}(1 \pm \rho)$ thông qua hệ số tin cậy $\rho = \frac{t_\alpha \cdot v}{\sqrt{n}}$.
| Đặc trưng của đất | Hệ số biến động cho phép $[v]$ |
|---|---|
| Tỉ trọng hạt $G_s$ | 0,01 |
| Trọng lượng riêng $\gamma$ | 0,05 |
| Độ ẩm tự nhiên $\omega$ | 0,15 |
| Giới hạn Atterberg ($W_L, W_P$) | 0,15 |
| Modul biến dạng $E$ | 0,30 |
| Chỉ tiêu sức chống cắt ($c, \varphi$) | 0,30 |
Bảng tra hệ số $v'$ dùng để loại bỏ sai số thô phụ thuộc vào số lượng mẫu thí nghiệm $n'$:
| $n'$ | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| $v'$ | 2,07 | 2,18 | 2,27 | 2,35 | 2,41 | 2,47 | 2,52 | 2,56 | 2,60 | 2,64 | 2,67 |
| $n'$ | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 |
| $v'$ | 2,70 | 2,73 | 2,75 | 2,78 | 2,80 | 2,82 | 2,84 | 2,86 | 2,88 | 2,90 | 2,91 |
| $n'$ | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 |
| $v'$ | 2,93 | 2,94 | 2,96 | 2,97 | 2,98 | 3,00 | 3,01 | 3,02 | 3,03 | 3,04 | 3,05 |
| $n'$ | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 |
| $v'$ | 3,06 | 3,07 | 3,08 | 3,09 | 3,10 | 3,11 | 3,12 | 3,13 | 3,14 | 3,15 | 3,16 |
- Chỉ tiêu sức chống cắt ($c$ và $\varphi$):
- Ứng dụng mô hình tuyến tính Coulomb $\tau = p \tan\varphi + c$.
- Sử dụng phương pháp bình phương cực tiểu để tìm nghiệm tối ưu của hệ phương trình thực nghiệm thông qua đại lượng định thức $\Delta = n\sum \sigma_i^2 - (\sum \sigma_i)^2$.
- Tính sai số toàn phương trung bình $\sigma_c, \sigma_{\tan\varphi}$ và xử lý bằng hàm
LINESTtrong phần mềm bảng tính.
3. Phương pháp tính toán nền móng
- Phương pháp giải tích xác định sức chịu tải của nền đất $R^{II}$ theo công thức tiêu chuẩn TCVN 9362:2012 dựa trên các hệ số không thứ nguyên $A, B, D$.
- Phương pháp cộng lún từng lớp phân tố dựa trên kết quả thí nghiệm nén không nở hông Oedometer (quan hệ đường cong $e - p$).
- Phương pháp cân bằng giới hạn kiểm tra điều kiện chống trượt đáy móng có xét đến áp lực đất chủ động $E_a$, áp lực đất bị động $E_p$ và lực ma sát tiếp xúc đáy móng $R_d$.
Nội dung chính theo từng chương
CHƯƠNG I: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT
Chương này tập trung vào xử lý toán học toàn bộ số liệu khảo sát địa chất thu thập từ hai hố khoan HK1 và HK2 tại địa điểm 877 Đường Quang Trung. Địa tầng khu vực xây dựng gồm 3 lớp đất chính:
MẶT ĐẤT TỰ NHIÊN (±0.00m)
|
======================================v======================================
LỚP 1: Sét pha (Á sét), xám vàng - nâu đỏ, trạng thái dẻo cứng
• Chiều dày phân bố từ mặt đất đến độ sâu đặt móng Df = 1.5m
• Mực nước ngầm xuất hiện ở độ sâu: 4.156m ÷ 4.70m
• Số lượng mẫu thí nghiệm: n = 4 mẫu (HK1-1, HK1-2, HK2-1, HK2-2)
• Số lần thí nghiệm cắt phẳng: n = 16
-----------------------------------------------------------------------------
LỚP 2: Sét pha (Á sét) lẫn dăm sạn laterit, nâu đỏ, trạng thái dẻo
• Nằm dưới Lớp 1
• Số lượng mẫu thí nghiệm: n = 4 mẫu (HK1-3, HK1-4, HK2-3, HK2-4)
• Số lần thí nghiệm cắt phẳng: n = 16
-----------------------------------------------------------------------------
LỚP 3: Cát pha (Á cát), xám trắng, nâu đỏ, nâu vàng, trạng thái dẻo
• Lớp đất chịu lực sâu hơn
• Số lượng mẫu thí nghiệm: n = 8 mẫu (HK1: 4 mẫu, HK2: 4 mẫu)
• Số lần thí nghiệm cắt phẳng: n = 32
=============================================================================
1. Nguyên tắc thống kê địa chất
- Đối với chỉ tiêu vật lý: Khi số lượng mẫu $n \ge 6$, tiến hành thống kê trạng thái giới hạn (loại bỏ sai số thô, tính sai số tương đối $\rho$). Nếu $n < 6$, kiểm tra điều kiện $v < [v]$ và lấy trực tiếp giá trị tiêu chuẩn bằng giá trị trung bình mẫu ($A^{tc} = A^{tt} = A_{tb}$).
- Đối với chỉ tiêu sức chống cắt ($c, \varphi$): Thí nghiệm cắt nhanh không thoát nước với 1 mẫu (ứng với 3 cặp $\sigma, \tau$) chỉ tính giá trị tiêu chuẩn; khi có từ 2 mẫu trở lên (ứng với $n \ge 6$ cặp điểm) tiến hành thống kê theo trạng thái giới hạn với bậc tự do $T = n - 2$.
2. Kết quả thống kê từng lớp đất
- Lớp đất 1 (Á sét, dẻo cứng):
- Số mẫu vật lý $n = 4 < 6 \implies$ lấy giá trị trung bình: $\gamma^{tc} = 19,8\text{ kN/m}^3$, $\gamma'^{tc} = 10,15\text{ kN/m}^3$, $W_L^{tc} = 31,315%$, $W_P^{tc} = 16,5%$.
- Chỉ tiêu cắt ($n = 16$): $\Delta = 3.200.000$; $\varphi^{tc} = 10^\circ 54'$; độ lệch quân phương $\sigma_\tau = 4,192425$.
- Giá trị tính toán: $\varphi^{ttI} = [9^\circ 53' \div 11^\circ 54']$; $\varphi^{ttII} = [10^\circ 16' \div 11^\circ 30']$.
- Lớp đất 2 (Á sét lẫn dăm sạn laterit, dẻo):
- Số mẫu vật lý $n = 4 < 6 \implies \gamma^{tc} = 20,075\text{ kN/m}^3$, $\gamma'^{tc} = 10,15\text{ kN/m}^3$, $W_P^{tc} = 16,9%$.
- Chỉ tiêu cắt ($n = 16$): $\Delta = 3.200.000$; độ lệch quân phương $\sigma_\tau = 5,242325$.
- Giá trị tính toán: $\varphi^{ttI} = [12^\circ 31' \div 14^\circ 41']$; $\varphi^{ttII} = [12^\circ 58' \div 14^\circ 14']$.
- Lớp đất 3 (Á cát, dẻo):
- Số mẫu vật lý $n = 8 \ge 6 \implies$ bậc tự do $T = 7$. Kiểm tra hệ số biến động $v < [v]$, toàn bộ 8 mẫu đều được giữ lại (không loại bỏ sai số).
- Chỉ tiêu cắt ($n = 32$): $\Delta = 12.800.000$; $\varphi^{tc} = 25^\circ 50'$; độ lệch quân phương $\sigma_\tau = 5,4842$.
- Giá trị tính toán: $\varphi^{ttI} = [25^\circ 12' \div 26^\circ 27']$.
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MÓNG BĂNG
Chương này trình bày toàn bộ quy trình thiết kế kết cấu móng băng dưới hệ cột khung công trình, bắt đầu từ việc lựa chọn vật liệu, chiều sâu chôn móng đến việc xác định kích thước và kiểm tra điều kiện làm việc.
MẶT ĐẤT TỰ NHIÊN (±0.00m)
| | |
[Cột A] [Cột B] [Cột C] ...
| | |
------------+-------------------+-------------------+------------
|===================|===================| <-- Mặt móng (-1.0m)
| DẦM MÓNG (hd = 0.8m ÷ 1.2m, bd = 0.3m ÷ 0.5m)
+------+---------------------------------------+------+
| | <-- Cánh móng (hs >= 200mm)
=====+=====================================================+===== <-- Đáy móng (Df = 1.5m)
<-- La = 1.5m --><----- Nhịp cột L_AB, L_BC... ----><-- Lb = 1.5m -->
<----------------------- Tổng chiều dài Lm ------------------------->
1. Lựa chọn vật liệu và thông số tính toán
- Bê tông: Cấp độ bền B25 có cường độ chịu nén tính toán $R_b = 14,05\text{ MPa}$, mô đun đàn hồi $E_b = 30000\text{ MPa}$.
- Cốt thép:
- Cốt thép chịu lực chính: CB300-V có $R_s = R_{sc} = 260\text{ MPa}$, $R_{sw} = 210\text{ MPa}$, $E_s = 200000\text{ MPa}$.
- Cốt thép đai / phân bố: CB240-T có $R_s = R_{sc} = 210\text{ MPa}$, $R_{sw} = 170\text{ MPa}$, $E_s = 200000\text{ MPa}$.
- Dung trọng trung bình: $\gamma_{tb} = 22\text{ kN/m}^3$ (tính gộp cho bê tông móng và lớp đất đè trên móng).
2. Chiều sâu chôn móng và số liệu địa chất tính toán
- Do thông số cơ lý tại hố khoan HK1 yếu hơn HK2 nên tác giả lựa chọn số liệu tại HK1 để thiết kế nhằm đảm bảo hệ số an toàn.
- Chiều sâu đặt đáy móng chọn $D_f = 1,5\text{ m}$, đáy móng cắm trực tiếp vào Lớp đất thứ 1.
- Mực nước ngầm nằm ở độ sâu $4,156\text{ m} \div 4,7\text{ m}$.
3. Tổ hợp nội lực tác dụng tại tâm đáy móng
Tải trọng chân cột truyền xuống hệ móng băng gồm 5 trục cột ($A, B, C, D, E$):
- Tổng lực dọc tính toán: $\sum N^{tt} = 674 + 874 + 974 + 894 + 694 = 4110\text{ kN}$.
- Tổng lực dọc tiêu chuẩn: $\sum N^{tc} = 3573,91\text{ kN}$.
- Tổng lực cắt ngang tính toán: $\sum H^{tt} = 87 + 72 + 7 - 62 - 82 = 22\text{ kN}$.
- Tổng lực cắt ngang tiêu chuẩn: $\sum H^{tc} = 19,13\text{ kN}$.
- Tổng mô men uốn tính toán: $\sum M^{tt} = 32\text{ kNm}$.
- Tổng mô men uốn tiêu chuẩn: $\sum M^{tc} = 279,4\text{ kNm}$.
4. Kích thước hình học sơ bộ
- Chiều dài đầu thừa móng băng: $L_a = L_b = 1,5\text{ m}$.
- Chiều cao dầm móng: $h_d = (1/12 \div 1/6) L_{i,max} \approx 0,7\text{ m} \div 1,2\text{ m}$.
- Chiều rộng dầm móng: $b_d = (1/3 \div 1/2) h_d \approx 0,3\text{ m} \div 0,5\text{ m}$.
- Chiều rộng bản móng sơ bộ: $B_m = 2,48\text{ m}$; diện tích tiếp xúc đáy móng $F_m = B_m \times L_m = 40,48\text{ m}^2$.
Thiết kế và kiểm toán kỹ thuật móng băng
Quá trình kiểm toán kỹ thuật cho móng băng được tác giả thực hiện theo trình tự kiểm tra 5 điều kiện an toàn:
1. Kiểm tra điều kiện áp lực tiếp xúc đáy móng (TTGH II)
Sức chịu tải tính toán của đất nền theo TTGH II được xác định theo mục 4.9 TCVN 9362:2012: $$R^{II} = \frac{m_1 \cdot m_2}{k_{tc}} \left( A \cdot B_m \cdot \gamma_{II} + B \cdot h \cdot \gamma'{II} + D \cdot c{II} \right)$$ Với các thông số lớp 1: $\varphi_{II}^{min} = 10^\circ 16'$, $c_{II}^{min} = 17,88\text{ kN/m}^2$, tra bảng được $A = 0,26$, $B = 2,03$, $D = 4,49$. Tính được sức chịu tải tính toán $R^{II} = 132,784\text{ kN/m}^2$.
Áp lực tiếp xúc phân bố tại đáy móng:
- Áp lực trung bình tiêu chuẩn: $P_{tb}^{tc} = \frac{\sum N^{tc}}{F_m} + \gamma_{tb} \cdot D_f = \frac{3573,91}{40,48} + 22 \times 1,5 = 121,29\text{ kN/m}^2$.
- Áp lực lớn nhất và nhỏ nhất: $P_{max}^{tc} = 130,25\text{ kN/m}^2$; $P_{min}^{tc} = 112,32\text{ kN/m}^2$.
Kiểm tra điều kiện: $$\begin{cases} P_{tb}^{tc} = 121,29\text{ kN/m}^2 \le R^{II} = 132,784\text{ kN/m}^2 \ P_{max}^{tc} = 130,25\text{ kN/m}^2 \le 1,2 R^{II} = 159,34\text{ kN/m}^2 \ P_{min}^{tc} = 112,32\text{ kN/m}^2 \ge 0 \end{cases} \implies \text{Thỏa mãn điều kiện ổn định áp lực đáy móng.}$$
2. Kiểm tra độ lún cố kết của nền đất (TTGH II)
- Áp lực gây lún tại đáy móng: $p_{gl} = P_{tb}^{tc} - \gamma_1 \cdot D_f = 121,29 - (19,8 \times 1,5) = 91,59\text{ kN/m}^2$.
- Chia chiều dày vùng nén lún thành 7 lớp phân tố: $h_i = 0,9\text{ m}$ (cho Lớp 1) và $h_i = 1,0\text{ m}$ (cho Lớp 2).
- Xác định ứng suất gây lún $\sigma_{gl,i} = K_{0,i} \cdot p_{gl}$ và ứng suất trọng lượng bản thân $\sigma'_{bt,i}$.
- Tra độ rỗng $e_{1,i}$ và $e_{2,i}$ qua biểu đồ quan hệ nén $e - p$ của thí nghiệm Oedometer.
- Tính độ lún từng lớp $S_i = h_i \frac{e_{1,i} - e_{2,i}}{1 + e_{1,i}}$ và tổng độ lún $S = \sum S_i$.
- Độ lún cho phép theo Bảng 16 TCVN 9362:2012 đối với kết cấu khung bê tông cốt thép không có tường chèn là $S_{gh} = 8\text{ cm}$. Kết quả tính toán $S \le S_{gh}$ thỏa mãn điều kiện biến dạng lún.
3. Kiểm tra sức chịu tải nền đất theo cường độ (TTGH I)
Kiểm tra điều kiện: $\sum N^{tt} \le \frac{\Phi}{k_{tc}}$ với hệ số độ tin cậy $k_{tc} = 1,5$.
- Sức chịu tải giới hạn $\Phi = b' \cdot l' \cdot (A_I \cdot b' \cdot \gamma_I + B_I \cdot h \cdot \gamma'_I + D_I \cdot c_I)$.
- Bề rộng và chiều dài tính đổi: $b' = B_m - 2e_b = 2,26\text{ m}$.
- Các hệ số sức chịu tải không thứ nguyên: với $\varphi_{ttI}^{min} = 9,883^\circ$ ($\tan\varphi = 0,174$), tra Phụ lục E TCVN 9362:2012 được $\lambda_\gamma = 0,26$, $\lambda_q = 2,511$, $i_\gamma = i_q = i_c = 1,0$. Tính toán cho thấy nền đất đảm bảo khả năng chịu lực cực hạn.
4. Kiểm tra điều kiện chống trượt phẳng
Ổn định chống trượt phẳng đáy móng được kiểm tra theo công thức: $$FS_{trượt} = \frac{\sum F_{ct}}{\sum F_{gt}} \ge [FS] = 1,5$$
- Lực gây trượt ($\sum F_{gt}$): gồm lực ngang tính toán $H_x^{tt} = 22\text{ kN}$ và áp lực đất chủ động $E_a \cdot B_m = 2,16\text{ kN} \implies \sum F_{gt} = 24,16\text{ kN}$.
- Lực chống trượt ($\sum F_{ct}$): gồm lực ma sát tiếp xúc đáy móng $R_d = (\sigma \cdot \tan\varphi_a + c_a) b' l' = 1618,12\text{ kN}$ và áp lực đất bị động $E_p \cdot B_m = 58,04\text{ kN} \implies \sum F_{ct} = 1676,16\text{ kN}$.
- Hệ số an toàn trượt: $FS_{trượt} = \frac{1676,16}{24,16} \gg 1,5 \implies$ Móng hoàn toàn an toàn về điều kiện chống trượt.
5. Cấu tạo tiết diện dầm móng và cánh móng
- Tiết diện cột khung: $b_c \times h_c = 0,3\text{ m} \times 0,4\text{ m}$.
- Chiều cao cánh móng $h_s \ge 200\text{ mm}$ được tính toán đảm bảo điều kiện chống cắt đâm thủng và chống nứt cục bộ của bản móng chìa ra ngoài mép dầm.
Kết quả và đóng góp
- Chuẩn hóa chuỗi số liệu địa kỹ thuật công trình: Đồ án đã xử lý thống kê đầy đủ 3 lớp địa tầng tại khu đất xây dựng, phân biệt rõ các trường hợp mẫu ít ($n < 6$) và mẫu nhiều ($n \ge 6$), đồng thời xác lập đường tương quan tuyến tính Coulomb bằng phương pháp bình phương cực tiểu cho chỉ tiêu $c, \varphi$.
- Thiết lập quy trình tính toán móng băng đồng bộ: Toàn bộ kích thước hình học móng ($L_m$, $B_m = 2,48\text{ m}$, $h_d$, $b_d$, $h_s$) đều được kiểm chứng chặt chẽ qua hai trạng thái giới hạn:
- TTGH II: Ứng suất đáy móng ($P_{tb}^{tc} = 121,29\text{ kN/m}^2 < R^{II} = 132,784\text{ kN/m}^2$, không có ứng suất kéo $P_{min}^{tc} > 0$) và độ lún ổn định $S < S_{gh} = 8\text{ cm}$.
- TTGH I: Độ bền chịu lực của đất nền và khả năng chống trượt phẳng đáy móng ($FS \gg 1,5$).
- Giá trị ứng dụng thực tế: Cung cấp phương án kết cấu móng băng bê tông cốt thép hoàn chỉnh, khả thi về mặt thi công tại địa chỉ 877 Quang Trung, Phường 12, Quận Gò Vấp.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế trong văn bản:
- Số lượng mẫu thử nghiệm cơ lý ở Lớp 1 và Lớp 2 tương đối ít ($n = 4$ mẫu), do đó chưa đủ điều kiện để thống kê xác suất loại trừ sai số thô theo phân phối Student mà phải sử dụng trực tiếp giá trị trung bình mẫu.
- Phân tích độ lún dựa trên mô hình nén cố kết 1 chiều Oedometer giả định nền đồng nhất phân lớp, chưa phản ánh hết tính chất biến dạng phi tuyến 3 chiều khi chịu tác dụng của tải trọng lệch tâm lớn.
- Hướng phát triển:
- Gia tăng số lượng mẫu khoan khảo sát ($n \ge 6$) tại các lớp đất chịu lực trực tiếp để nâng cao độ tin cậy thống kê địa kỹ thuật.
- Ứng dụng các phần mềm phần tử hữu hạn chuyên ngành (như Plaxis 2D/3D, SAFE) để mô phỏng sự làm việc đồng thời giữa kết cấu phần trên, dầm móng băng và nền đất đàn hồi - dẻo.
Giá trị tham khảo
- Đối tượng sử dụng: Sinh viên ngành Kỹ thuật Xây dựng, Kỹ thuật Công trình Giao thông, Kỹ thuật Địa kỹ thuật đang làm đồ án môn học Nền móng hoặc khóa luận tốt nghiệp kỹ sư xây dựng.
- Phần nội dung có giá trị tham khảo cao:
- Phương pháp toán học xử lý số liệu địa chất và cách dùng hàm
LINESTthiết lập quan hệ Coulomb cho cặp chỉ tiêu $(c, \varphi)$. - Trình tự 5 bước kiểm toán móng băng nông chịu lực lệch tâm theo tiêu chuẩn TCVN 9362:2012.
- Bảng tính phân lớp phân tố tính lún cố kết từ biểu đồ quan hệ $e - p$.
- Phương pháp toán học xử lý số liệu địa chất và cách dùng hàm
Câu hỏi thường gặp
1. Tiêu chuẩn nào quy định số lượng mẫu đất tối thiểu để thống kê trạng thái giới hạn?
Theo TCVN 9362:2012 và quy trình tính toán trong đồ án, khi số mẫu thí nghiệm $n \ge 6$ thì mới tiến hành thống kê trạng thái giới hạn (loại trừ sai số thô và tính giá trị tính toán với hệ số an toàn Student). Khi $n < 6$ (như Lớp 1 và Lớp 2 trong đồ án với $n = 4$), tác giả kiểm tra $v < [v]$ và lấy giá trị tiêu chuẩn bằng giá trị trung bình.
2. Tiêu chuẩn quy định độ lún giới hạn cho phép ($S_{gh}$) của công trình này là bao nhiêu?
Theo Bảng 16 của TCVN 9362:2012, đối với loại công trình kết cấu khung bê tông cốt thép không có tường chèn, độ lún giới hạn cho phép là $S_{gh} = 8\text{ cm}$.
3. Tại sao tác giả lại lấy thông số địa chất của hố khoan HK1 để thiết kế móng thay vì HK2?
Tác giả lựa chọn hố khoan HK1 vì qua kết quả khảo sát và thống kê, các chỉ tiêu cơ lý của HK1 thể hiện khả năng chịu lực yếu hơn hố khoan HK2. Thiết kế theo vị trí địa chất bất lợi nhất giúp đảm bảo an toàn cho toàn bộ công trình.
4. Cấp độ bền của bê tông và nhóm cốt thép sử dụng trong móng băng là gì?
Đồ án sử dụng bê tông cấp độ bền B25 ($R_b = 14,05\text{ MPa}$, $E_b = 30000\text{ MPa}$), cốt thép chịu lực chính nhóm CB300-V ($R_s = R_{sc} = 260\text{ MPa}$) và cốt thép đai/cấu tạo nhóm CB240-T ($R_s = R_{sc} = 210\text{ MPa}$).
5. Kết quả kiểm tra điều kiện chống trượt phẳng của đáy móng như thế nào?
Tổng lực chống trượt $\sum F_{ct}$ (gồm ma sát đáy móng $R_d$ và áp lực đất bị động $E_p$) đạt $1676,16\text{ kN}$, vượt trội so với tổng lực gây trượt $\sum F_{gt} = 24,16\text{ kN}$ (gồm lực cắt chân cột $H^{tt}$ và áp lực chủ động $E_a$), mang lại hệ số an toàn chống trượt $FS \gg 1,5$, hoàn toàn thỏa mãn điều kiện an toàn.
Kết luận
Đồ án "Thiết kế Nền móng" của sinh viên Nguyễn Anh Kiệt đã thực hiện bài bản và chính xác quy trình tính toán địa kỹ thuật cho công trình Trụ sở Công an Phường 12, Quận Gò Vấp. Nội dung đồ án bao quát từ khâu thống kê xử lý số liệu địa chất công trình 3 lớp đất theo TCVN 9362:2012 đến khâu kiểm toán toàn diện phương án móng băng bê tông cốt thép trên nền tự nhiên theo hai trạng thái giới hạn. Toàn bộ các chỉ tiêu về khả năng chịu tải của đất nền, độ lún cố kết và an toàn trượt phẳng đều được kiểm chứng thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật nghiêm ngặt. Đây là tài liệu mẫu mực phục vụ học tập, nghiên cứu và tham khảo chuyên ngành Xây dựng công trình.