Bài tập Móng cọc - Lê Trọng Nghĩa
Đại học Bách Khoa Tp.HCM
Bộ môn Địa cơ Nền Móng
BÀI TẬP MÓNG CỌC
BÀI 1
Một cọc vuông BTCT cạnh d = 30cm, dài 16m (8m2đoạn) và có phần cọc tiếp xúc với nền đất như
hình Bài 1. Thép dọc chịu lực trong cọc là 416 có Rs = 280 MPa (thép AII). Bê-tông cọc B20 có Rb
= 11.5MPa. Lấy trọng lượng riêng của nước bằng 10 kN/m3.
Số búa NSPT
0
10 20 30
0.0 m
MNN
-1.5 m
1
Lớp 1: Sét dẻo mềm IL = 1.0
t = 16.5 kN/m3
3
sat = 17 kN/m3
c = 9 kN/m2
= 70
3
4
-10 m
9
Lớp 2: Cát thô chặt vừa
sat = 18 kN/m3
c = 4 kN/m2
= 270
13
11
26
28
-15 m
Lớp 3: Sét pha IL = 0.2
sat = 19.5 kN/m3
-17 m
c = 30.9 kN/m2
= 200
hình Bài 1
Xác định:
1. Sức chịu tải của cọc theo vật liệu Pvl
2. Sức chịu tải nén cực hạn Rc,u của cọc theo:
a. Chỉ tiêu cơ lý của đất nền (theo Mục 7.2 TCVN 10304 : 2014)
b. Chỉ tiêu cường độ của đất nền (theo Phụ lục G2 TCVN 10304 : 2014)
c. Kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (theo Phụ lục G3 TCVN 10304 : 2014)
3. Trị tính toán sức chịu tải trọng nén của cọc Rc,d cho trường hợp móng có 10 cọc.
1
Biên soạn: TS. Lê Trọng Nghĩa
Đại học Bách Khoa Tp.HCM
Bộ môn Địa cơ Nền Móng
BÀI 2
Một cọc khoan nhồi đường kính D = 1.0m được thi công giữ thành vách bằng dung dịch bentonite
và xuyên qua 2 lớp đất có các thông số như trên hình Bài 2. Vật liệu thi công cọc là Bê-tông B22.5
(Rb = 13 MPa), thép CII (Rsc = 280 MPa). Biết cọc có chịu tải trọng ngang và thép dọc chịu lực
trong cọc là 1420. Cho các công thức sau:
Ma sát đơn vị xung quanh cọc: fi
1sin
OCR v,z tan c
Cường độ sức kháng của đất tại mũi cọc: qb c Nc q , p Nq ' = 320 : Nq = 23.2, Nc = 35.5
0.0 m
MNN
- 3.0 m
Lớp 1: Sét dẻo mềm IL = 1.0
t = 16 kN/m3
sat = 16.8 kN/m3
c = 3 kN/m2
= 230
OCR = 1
- 26.7 m
Lớp 2: Cát mịn trạng thái chặt
sat = 19 kN/m3
c = 0 kN/m2
= 320
OCR = 1
- 42.3 m
hình Bài 2
Xác định:
1. Sức chịu tải của cọc theo vật liệu Pvl
2. Sức chịu tải nén cực hạn Rc,u của cọc theo chỉ tiêu cường độ (Phụ lục G2 TCVN 10304 : 2014)
3. Sức chịu tải nén cực hạn Rc,u của cọc theo chỉ tiêu cơ lý (theo Mục 7.2 TCVN 10304 : 2014)
4. Trị tính toán sức chịu tải trọng nén của cọc Rc,d cho trường hợp móng có 10 cọc.
BÀI 3
Một cọc vuông BTCT cạnh d = 0.3m được thi công đóng xuyên qua 2 lớp đất có các thông số như
trên hình Bài 3. Trong đó p là góc ma sát trong tại đỉnh khi cát chặt nhất, cs là góc ma sát trong
tới hạn của cát (khi cát có thể tích không đổi). Cho các công thức sau:
Ma sát đơn vị xung quanh cọc: fi = cu,i
hoặc fi
= 360 : Nq = 37.8, Nc = 50.6
1sin
OCR v,z tan c
Cường độ sức kháng của đất tại mũi cọc: qb c Nc q , p Nq
= 310 : Nq = 20.6, Nc = 32.7
2
Biên soạn: TS. Lê Trọng Nghĩa
Đại học Bách Khoa Tp.HCM
Bộ môn Địa cơ Nền Móng
MNN
2m
Lớp 1:
Sét dẻo cao, trạng thái chảy
sat = 16.5 kN/m3
u = 0, cu = 22 kN/m2
= 220, c = 9 kN/m2
OCR = 1
16m
Lớp 2: Cát hạt trung, chặt vừa
5m
sat = 20.5 kN/m3, OCR = 1
p = 360, cs = 310, c = 0
hình Bài 3
Xác định:
1. Sức chịu tải nén cực hạn Rc,u của cọc theo chỉ tiêu cơ lý (theo Mục 7.2 TCVN 10304 : 2014)
2. Sức chịu tải nén cực hạn Rc,u của cọc theo chỉ tiêu cường độ (Phụ lục G2 TCVN 10304 : 2014)
cho 2 trường hợp: tức thời và lâu dài
BÀI 4
Một cọc vuông BTCT cạnh d = 0.3m dài 24 m (gồm 3 đoạn 8m) được thi công đóng xuyên qua 3
lớp đất có các thông số như trên hình Bài 4. Trong đó p là góc ma sát trong tại đỉnh khi cát chặt
nhất, cs là góc ma sát trong tới hạn của cát (khi cát có thể tích không đổi). Mực nước ngầm nằm
cách mặt đất -2m. Cho trọng lượng riêng của nước bằng 10 kN/m3. Biết cao trình đáy đài móng nằm
ở độ sâu 2m, tổng đoạn cọc được giữ nguyên ngàm vào đài và đập lấy thép neo vào đài là 0.5m.
Thép dọc (416) chịu lực trong cọc là thép AII (Rs = 280MPa) và bê-tông cọc B20 (Rb = 11.5MPa).
Cho các công thức sau:
Ma sát đơn vị xung quanh cọc: fi = cu,i
hoặc fi
1sin
OCR v,z tan c
Cường độ sức kháng của đất tại mũi cọc: qb c Nc q , p Nq hoặc qb cu Nc
= 280 : Nq = 14.72, Nc = 25.8
Yêu cầu:
1. Tính sức chịu tải của cọc theo vật liệu Pvl
2. Tính sức chịu tải nén cực hạn Rc,u của cọc theo chỉ tiêu cường độ (Phụ lục G2 TCVN 10304 :
2014) cho 2 trường hợp: tức thời và lâu dài
3. Tính sức chịu tải nén cực hạn Rc,u của cọc theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (theo công
thức của viện kiến trúc Nhật Bản Phụ lục G3 TCVN 10304 : 2014)
3
Biên soạn: TS. Lê Trọng Nghĩa
Đại học Bách Khoa Tp.HCM
Bộ môn Địa cơ Nền Móng
Ð?
sâu
NSPT (s? búa)
Mô t?
5
10 15 20 5
(m)
MNN
4
Bùn sét h?u co màu xám den,
tr?ng thái nhão
2
4
1
0
t = 14.5 kN/m3, sat = 15.1 kN/m3
u = 00, cu = 25.7 kN/m2
= 240, c = 10.3 kN/m2
OCR = 1
6
0
0
0
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
3
1
4
Cát m?n l?n b?t, tr?ng thái b?i r?i
5
sat = 17.4 kN/m3, OCR = 1
p = 310, cs = 290, c = 0
9
16
14
17
19
18
Sét d?o c?ng d?n n?a c?ng
sat = 19.1 kN/m3, OCR = 1
u = 00, cu = 92.5 kN/m2
= 280, c = 8.5 kN/m2
hình Bài 4
BÀI 5
Một cọc khoan nhồi có đường kính D = 1.2m xuyên qua các lớp đất như hình Bài 5
Số búa thí nghiệm SPT
0
10 20 30 40
± 0.0m
- 1.5m
= 20 kN/m3
Lớp 0: Cát san lắp
MNN
0
Lớp 1: Bùn sét trạng thái chảy (IL = 1.0)
0
0
0
0
0
- 6.5m
= 14.8 kN/m3
cu = 12.3 kN/m2
u = 0
sat = 15.1 kN/m3
c = 10.5 kN/m2
0
0
0
0
= 210
- 22.3m
- 32.5m
5
Lớp 2: Sét dẻo mềm đến dẻo cứng (IL = 0.3)
8
7
sat = 19.3 kN/m3
cu = 39.5 kN/m2
c = 11.2 kN/m2
= 230
11
12
u = 0
17
22
20
Lớp 3: Cát thô đến mịn trạng thái chặt vừa đến chặt
sat = 20 kN/m3
25
27
24
29
28
30
c = 0 kN/m2
32
31
33
32
35
= 320
35
34
34
36
38
38
37
40
- 72.1m
hình Bài 5
4
Biên soạn: TS. Lê Trọng Nghĩa
Đại học Bách Khoa Tp.HCM
Bộ môn Địa cơ Nền Móng
Bê-tông cọc B22.5, thép trong cọc CII. Biết cọc có chịu tải ngang. Yêu cầu:
1. Chọn và bố trí cốt thép dọc chịu lực trong cọc
2. Tính sức chịu tải nén dọc trục của cọc theo vật liệu PVL
3. Tính sức chịu tải kéo dọc trục của cọc theo vật liệu PVL(k)
4. Sức chịu tải nén cực hạn Rc,u của cọc theo đất nền dựa vào:
a. Chỉ tiêu cơ lý của đất (Mục 7.2 TCVN 10304 : 2014)
b. Chỉ tiêu cường độ của đất (Phụ lục G2 TCVN 10304 : 2014)
c. Kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (Phụ lục G3 TCVN 10304 : 2014)
5. Xác định trị tính toán sức chịu tải trọng nén của cọc Rc,d cho trường hợp móng có 10 cọc.
BÀI 6
Một móng cọc đóng BTCT gồm 9 cọc vuông (d=0.3m,
thép dọc chịu lực trong cọc là 418) được bố trí như hình
Bài 6, khoảng cách giữa 2 tâm cọc là 3d, khoảng cách
giữa tâm cọc biên và mép đài là d. Cọc xuyên qua lớp sét
yếu và cấm vào lớp sét dẽo cứng. Mực nước ngầm
(MNN) nằm tại mặt đáy móng.
Ntt
Mtt
Htt
1.8m
0.9m
MNN
Lớp 1 là sét yếu dày 20.8m có các đặc trưng: trọng lượng
riêng của đất trên MNN t = 16 kN/m3, đất dưới MNN sat
=17 kN/m3, ' = 220, c' = 10 kN/m2 và OCR=1.0
Lớp 1
Lớp 2 là sét dẻo cứng có các đặc trưng: sat = 18 kN/m3,
' = 290, c' = 5 kN/m2 và OCR =1.5
Tải trọng tại chân cột:
19m
Ntt = 2100 kN, Mtt = 140 kN.m và Htt = 220 kN
Lớp 2
3.9m
Hệ số giảm tải n =1.15.
Bêtông cọc và đài B20 có Rb = 11.5 MPa, Rbt = 0.9 MPa
Thép trong cọc và đài AII có Rs = 280 MPa.
Trọng lượng riêng trung bình của khối bê tông và đất nền
trên đáy móng tb = 22 kN/m3, trọng lượng riêng của
nước w = 10 kN/m3.
1
2
3
6
9
d
Đoạn cọc ngàm vào đài là 10cm và chọn a =12cm.
Cho các công thức sau:
5
4
600