Chương 5: Nền nhân tạo

Khi mà nền thiên nhiên không đủ sức chịu, không đủ độ bền và bị biến dạngnhiều, thì người ta xử lý nhân tạo.Có nhiều phương pháp gia cố nền yếu. Tuỳ thuộc vào từng loại công trình, tuỳthuộc vào điều kiện kinh tế kỹ thuật mà mà chọn lựa phương pháp thích hợp.Trong bảng dưới đây sẽ trình bày 1 cách tóm tắt những phương pháp thông dụnghiện nay.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 5: Nền nhân tạoChương 5. Nền nhân tạo Chương 5 NỀN NHÂN TẠO5.1. Khái niệm Khi mà nền thiên nhiên không đủ sức chịu, không đủ độ bền và bị biến dạngnhiều, thì người ta xử lý nhân tạo. Có nhiều phương pháp gia cố nền yếu. Tuỳ thuộc vào từng loại công trình, tuỳthuộc vào điều kiện kinh tế kỹ thuật mà mà chọn lựa phương pháp thích hợp. Trong bảng dưới đây sẽ trình bày 1 cách tóm tắt những phương pháp thông dụnghiện nay.5.2. Đệm cát5.2.1. Phạm vi áp dụng Lớp đệm cát được sử dụng có hiệu quả nhất khi lớp đất yếu ở trạng thái bùnnhão hoà nước (sệt nhão, sệt pha nhão, cát pha nhão hoà nước, bùn, than bùn) và chiềudày nhỏ hơn 3m. Đệm cát thường làm bằng cát hạt to, cát hạt trung hoặc pha hai loại đóvới nhau. Việc thay thế lớp đất yếu bằng đệm cát có những tác dụng chủ yếu say đây : - Sau khi thay thế lớp đất yếu nằm trực tiếp dưới móng công trình đệm cát đóng vai trò như 1 lớp chịu lực, có khả năng tiếp thu (nhận) được tải trọng công trình và truyền tải trọng đó xuống lớp đất thiên nhiên phía dưới ; - Giảm bớt độ lún toàn bộ và độ lún không đều của công trình, đồng thời làm tăng nhanh quá trình cố kết của đất nền (vì cát trong lớp đệm có hệ số thấm lớn) ; - Làm tăng khả năng ổn định của công trình kể cả khi có tải trọng ngang tác dụng, vì cát được nén chặt sẽ tăng lực ma sát và tăng sức chống trượt ; - Kích thước móng và chiều sâu chân móng sẽ được giảm bớt vì áp lực tính toán của đất nền tăng lên. Phương pháp này có những tác dụng tốt như vậy, mà thi công lại đơn giản, khôngđòi hỏi các thiết bị phức tạp nên được sử dụng rộng rãi. Tuy vậy, trong những trườnghợp bất lợi sau đây thì không nên dụng cát đệm: - Lớp đất yếu phải thay thế có chiều dày lớn hơn 3m. Vì lớp đệm cát có chiều dày lớn hơn 3m thì tốn rất nhiều cát, thi công khó và chi phí lớn ; - Mực nước ngầm cao và có áp, vì như vậy việc hạ mực nước rất tốn kém và mặt khác đệm cát sẽ không ổn định.5.2.2. Xác định kích thước đệm cát Việc xác định kích thước đệm cát một cách chính xác là một bài toán phức tạp, vìđệm cát và lớp đất yếu có tính chất hoàn toàn khác nhau. Với mức độ thực tế cho phép, có thể coi lớp đệm cát như 1 bộ phận của đất nền,tức là đồng nhất và biến dạng tuyến tính. Do đó có thể sử dụng được những công thứctính ứng suất và biến dạng của môn cơ học đất. Để đảm bảo cho đệm cát ổn định và biến dạng trong giới hạn cho phép, thì phảiđảm bảo điều kiện : σ1 + σ 2 ≤ Rdy (5.1)5-1Chương 5. Nền nhân tạo Trong đó : σ1_ Ứng suất thường xuyên do trọng lượng bản thân của đất trên cốt đáy móng và của đệm cát tác dụng trên mặt lớp đất yếu và đáy đệm cát. σ 1 = γ dhd + γ hM (5.2) tc N 0 σtc −γ h M 0 hM γh M α α b hd bd Hình 5.1: Sơ đồ tính toán đệm cát hM và hd_ Chiều sâu đặt móng và chiều dày lớp đệm cát ; γ và γ d_ Dung trọng của đất và của lớp đệm cát ; σ2 _ Ứng suất do công trình gây ra, truyền trên mặt lớp đất yếu dưới đáy đệm cát ; σ2 = K0(σ 0tc – γ hM) 2z l K0_ Hệ số phụ thuộc vào m = và n = ; b b z_ Chiều sâu của điểm đang xét; l_ Chiều dài móng; b_ Chiều rộng móng (tra bảng 5.1); σ0tc_ Ứng suất tiêu chuẩn trung bình dưới đáy móng xác định như sau: a) Trường hợp móng chịu tải trung tâm : ∑ N tc 0 σ = γ tb. HM + 0 tc F b) Trường hợp móng chịu tải lệch tâm : 1 σ0tc = ( σ max tc + σ mintc ) 25-2Chương 5. Nền nhân tạo t c σ t ax= γ H + ∑ N 0 ± ∑ M c t c m tb. M min F W Trong đó : ∑ N0tc_ Tổng tải trọng tiêu chuẩn thẳng đứng của công trình tác dụng lên móng; ∑ M0tc_ Tổng mô men do tải trọng tác dụng vào móng; F_ Diện tích đáy móng; W_ Mô men chống uốn của tiết diện đáy móng và đất đắp lên móng. Cường độ tính toán tại mặt lớp đất yếu ...