TCXD45:1978

Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXD 45:1978 về tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ TCXD 45-78 NỀN NHÀ VÀ CÔNG TRÌNH 1. NGUYÊN TẮC CHUNG 1.1 - Tiêu chuẩn này được dùng để thiết kế nền, nhà và công trình. Chú thích: Trừ mục 2 "Tên đất nền" tiêu chuẩn này không dùng để thiết kế nền của công trình thủy lợi, cầu đường sân bay cũng như nền móng cọc, trụ và móng sân bay cũng như nền móng cọc, trụ và móng sâu dưới tải trọng động. 1.2 - Nền nhà và công trình phải thiết kế trên cơ sở a) Kết quả điều tra địa chất công trình và địa chất thủy văn và những số liệu về điều kiện khí hậu của vùng xây dựng; b) Kinh nghiệm xây dựng nhà và công trình trong các điều kiện địa chất công trình tương tự; c) Các tài liệu đặc trưng cho nhà hoặc công trình định xây, kết cấu của nó và tải trọng tác dụng lên móng cũng như các điều kiện sử dụng sau này; d) Điều kiện xây dựng địa phương; đ) So sánh kinh tế kỹ thuật các phương án của giải pháp thiết kế để chọn giải pháp tối ưu nhằm tận dụng đầy đủ nhất các đặc trưng bền và biến dạng của đất và các tính chất cơ lý của vật liệu làm móng (hoặc các phần ngầm khác của kết cấu). 1.3 - Việc nghiên cứu địa chất công trình của đất nền nhà và công trình phải thực hiện theo yêu cầu của các tiêu chuẩn và quy phạm xây dựng, tiêu chuẩn Nhà nước và các tài liệu tiêu chuẩn khác về điều tra công trình và nghiên cứu đất xây dựng cũng như phải tính đến đặc điểm kết cấu và đặc điểm sử dụng nhà và công trình. 1.4 - Kết quả nghiên cứu địa chất công trình phải gồm các tài liệu cần thiết để giải quyết các vấn đề: - Chọn kiểu nền và móng, xác định chiều sâu đặt móng và kích thước móng có dự kiến đến những thay đổi có thể xảy ra (trong quá trình xây dựng và sử dụng) về điều kiện địa chất công trình địa chất thủy văn và tính chất của đất; - Trong trường hợp cần thiết, chọn các phương pháp cải tạo tính chất đất nền; - Quy định dạng và khối lượng các biện pháp thi công. 1.5 - Không cho phép thiết kế nền nhà và công trình mà không có hoặc không đầy đủ căn cứ địa chất công trình tương ứng để giải quyết các vấn đề ở điều 1.4 của tiêu chuẩn này. 1.6 - Trong điều kiện cho phép, khi lập phương án nền và móng cần quy định việc ủi lớp đất trồng trọt để sau này sử dụng lại cho nông nghiệp (trồng trọt lại) hoặc đối với đất ít có giá trị nông nghiệp thì dùng để trồng cây xanh cho khu xây dựng v.v… 1.7 - Trong phương án nền và móng của nhà và công trình của những trường hợp nêu ở điều 3.58 của tiêu chuẩn này nên tiến hành đo biến dạng của nền theo các điểm mốc đặt sẵn. 2. TÊN ĐẤT NỀN 2.1 - Khi mô tả kết quả khảo sát trong thiết kế nền móng và các phần khác nằm dưới mặt đất của nhà và công trình phải quy định tên đất theo phần này của tiêu chuẩn. Trong trường hợp cần thiết, cho phép đưa thêm vào các tên gọi và đặc trưng phụ khác (thành phần hạt của đất sét, mức độ và tính chất đất nhiễm muối, dạng đất đã hình thành nền đất êluvi, tính bền vững khi chịu phong hóa khí quyển, độ cứng khi đào v.v…) chú ý đến loại và đặc điểm xây dựng cũng như các điều kiện địa chất địa phương. Tên gọi và đặc trưng phụ không được mâu thuẫn với tên đất của tiêu chuẩn này. 2.2 - Đất đá được chia ra đá và đất. a) Đá gồm có phún xuất, biến chất và trầm tích có liên kết cứng giữa các hạt (dính kết và xi măng hóa) nằm thành khối liên tục hoặc khối nứt nẻ; b) Đất gồm có: - Đất hòn lớn là loại không có liên kết xi măng, các hạt lớn hơn 2mm chiếm trên 50 % tính theo trọng lượng các hòn tinh thể hoặc trầm tích; - Đất cát là loại ở trạng thái khô thì rời, các hạt lớn hơn 2mm chiếm dưới 50 % tính theo trọng lượng và không có tính dẻo (đất không lăn được thành sợi có đường kính 3mm hoặc số dẻo của nó I d < 0,01); - Đất sét là loại có số dẻo I d ≥ 0,01. Chú thích: Số dẻo của đất I d : là hiệu số độ ẩm biểu diễn bảng số thập phân ứng với hai trạng thái của đất: ở giới hạn nhão W nh và ở giới hạn lăn W d . Bảng 1 LOẠI ĐẤT CHỈ SỐ A. Theo sức chống nén tức thời một trục R n (Kg/cm 2 ) Rất bền R n > 1200 Bền 1200 ≥ R n > 500 Bền vừa 500 ≥ R n > 150 Ít bền 150 ≥ R n > 50 Đá nửa cứng R n < 50 B. Theo hệ số hóa mềm trong nước K­ m Không hóa mềm được K­ m ≥ 0,75 Hóa mềm được K m < 0,75 C. Theo độ phong hóa K ph Không phong hóa (nguyên khối) Đá cứng nằm thành từng khối liên tục K ph = 1 Phong hóa yếu (bị nứt nẻ) Đá cứng nằm thành từng đoạn không lẫn nhau (từng tảng) 1 > K ph­ ≥ 0,9 Phong hóa Đá cứng nằm thành từng đám chuyển sang đá nứt nẻ 0,9 > K ph ≥ 0,8 Phong hóa mạnh (rời rạc) Đá cứng nằm trong toàn khối ở dạng rời K ph < 0,8 2.3 - Đá được chia ra thành từng loại theo bảng 1 tùy thuộc vào: - Sức chống nén tức thời một trục ở trạng thái no nước R n ; - Hệ số hóa mềm K m (tỷ số giữa sức chống nén tức thời một trục ở trạng thái no nước và hong khô); - Độ phong hóa K ph (tỷ số giữa trọng lượng thể tích của mẫu đất bị phong hóa với trọng lượng thể tích của mẫu chưa phong hóa của cùng đất ấy). Đối với đá có khả năng hòa tan trong nước, (muối mỏ, thạch cao, đá vôi v.v…) phải quy định độ hòa tan của nó. 2.4 - Đất hòn lớn và đất cát tùy thuộc thành phần hạt được chia theo bảng 2. Tên đất hòn lớn và đất cát quy định ở bảng 2 cần ghi thêm độ không đồng nhất của thành phần hạt U, xác định theo công thức: (1) Trong đó: d 60 - Đường kính của hạt mà cát hạt có đường kính nhỏ hơn nó chiếm 60 % trọng lượng đất. d 10 - Đường kính của hạt mà các hạt có đường kính nhỏ hơn nó chiếm 10 % trọng lượng đất. Khi trong đất hòn lớn có chất lấp nhét là cát trên 40 % hoặc là sét trên 30 % tổng trọng lượng của đất hong khô thì khi định tên đất hòn lớn cần định cả tên của chất lấp nhét và phải chỉ rõ đặc trưng trạng thái của nó. Loại đất này phải định tên theo bảng 2 hoặc bảng 6 sau khi đã tách các hạt lớn hơn 2mm khỏi mẫu đất hòn lớn. 2.5 - Đất hòn lớn bị phong hóa trong các quá trình tự nhiên và chứa trên 10 % hạt có kích thước bé hơn 2mm, theo trị của hệ số phong hóa K phd chia ra theo bảng 3. Bảng 2 Loại đất hòn lớn và đất cát Phân bố của hạt theo độ lớn tính bằng % trọng lượng của đất hong khô Chú thích A. Đất hòn lớn Đất tảng lăn (khi có hạt sắc cạnh gọi là địa khối) Trọng lượng các hạt lớn hơn 200mm chiếm trên 50 % Để định tên đất theo bảng 2 phải cộng dần phần trăm hàm lượng hạt của đất nghiên cứu: bắt đầu từ các hạt lớn hơn 200mm, sau đó là các hạt lớn hơn 10mm, tiếp đến là các hạt lớn hơn 2mm v.v… Tên đất lấy theo chỉ tiêu đầu tiên được được thỏa mãn trong thứ tự tên gọi ở bảng 2. Đất cuội (khi có hạt sắc cạnh gọi là đất dăm) Trọng lượng các hạt lớn hơn 10mm chiếm trên 50 % Đất sỏi (khi có các hạt sắc cạnh gọi là sạn) Trọng lượng các hạt lớn hơn 2mm chiếm trên 50 % B. Đất cát Cát sỏi Trọng lượng các hạt lớn hơn 2mm chiếm trên 25 % Cát thô Trọng lượng hạt lớn hơn 0,5mm chiếm trên 50 % Cát thô vừa Trọng lượng hạt lớn hơn 0,25mm chiếm trên 50 % Cát mịn Trọng lượng hạt lớn hơn 0,1mm chiếm 75 % hoặc hơn. Cát bụi Trọng lượng hạt lớn hơn 0,1mm chiếm dưới 75 % Bảng 3 Tên đất hòn lớn theo mức độ phong hóa Hệ số phong hóa K phd Không phong hóa Phong hóa yếu Phong hóa mạnh 0 < K phd ≤ 0,5 0,5 < K phd ≤ 0,75 0,75 < K phd ≤ 1 Hệ số phong hóa của các mảnh vụn đất hòn lớn K phd được xác định bằng thí nghiệm mài mòn đất trong thiết bị trống quay và tính theo công thức: (2) Trong đó: K 1 - Tỷ số trọng lượng các hạt có kích thước bé hơn 2mm so với trọng lượng của các hạt có kích thước lớn hơn 2mm sau khi thí nghiệm mài mòn. K 0 - Tỷ số trên, trước khi thử nghiệm mài mòn. 2.6 - Đất hòn lớn và đất cát được chia theo độ no nước G (phần nước chứa trong thể tích rỗng của đất) ghi trong bảng 4. Bảng 4 Tên đất hòn lớn và đất cát theo độ no nước Độ no nước G Ít ẩm Ẩm No nước 0 < G ≤ 0,5 0,5 < G ≤ 0,8 0,8 < G ≤ 1 Độ no nước G được xác định theo công thức: (3) Trong đó: W - Độ ẩm tự nhiên của đất tính bằng số thập phân; g ws - Khối lượng riêng của nước; lấy bằng 1 g s - Khối lượng riêng của đất; e - Hệ số rỗng của đất ở trạng thái và độ ẩm tự nhiên. Độ ẩm tự nhiên của đất hòn lớn W xác định bằng cách thí nghiệm mẫu mà không tách các hòn lớn ra khỏi đất lấp nhét hoặc thí nghiệm riêng cho hòn lớn và cho đất lấp nhét. Trong trường hợp thí nghiệm riêng thì độ ẩm của đất hòn lớn xác định theo công thức: W = W 1 - h (1 - K phd ) (W 1 - W 2 ) (4) Trong đó: W 1 và W 2 - lần lượt là độ ẩm của phần đất lấp nhét, và của phần hòn lớn (hạt lớn hơn 2mm); h - lượng hòn lớn tính bằng số thập phân; K phd - hệ số phong hóa, xác định theo điều 2.5 của tiêu chuẩn này. 2.7 - Cát được chia theo độ chặt nêu trong bảng 5 tùy thuộc vào hệ số rỗng e: hệ số này xác định trong phòng thí nghiệm dựa vào mẫu nguyên dạng ở thế nằm tự nhiên của đất hoặc tùy thuộc vào kết quả xuyên đất. Bảng 5 LOẠI CÁT Độ chặt của cát Chặt Chặt vừa Rời A. Theo hệ số rỗng (e) Cát sỏi thô và thô vừa e < 0,55 0,55 ≤ e ≤ 0,7 e > 0,7 Cát mịn e < 0,6 0,6 ≤ e ≤ 0,75 e > 0,75 Cát bụi e < 0,6 0,6 ≤ e ≤ 0,8 e > 0,8 B. Theo sức chống xuyên của hình nón P t (Kg/cm 2 ) khi xuyên tĩnh Cát thô và thô vừa (không phụ thuộc độ ẩm) P t > 150 150 > P t ≥ 50 P t < 50 Cát mịn (không phụ thuộc độ ẩm) P t > 120 120 ≥ P t ≥ 40 P t < 40 Cát bụi: a. Ít ẩm và ẩm b. No nước P t > 100 P t > 70 100 ≥ P t ≥ 30 70 ≥ P t ≥ 20 P t < 30 P t < 20 C. Theo sức chống xuyên quy ước của hình nón P d (Kg/cm 2 ) khi xuyên động Cát thô và thô vừa (không phụ thuộc độ ẩm) P d > 110 110 ≥ P d ≥ 35 P d < 30 Cát mịn: a. Ít ẩm và ẩm b. No nước P d > 85 85 ≥ P d ≥ 20 P d < 20 Cát bụi ít ẩm và ẩm. P d > 85 85 ≥ P d ≥ 20 P d < 20 Chú thích: 1. Không cho phép dùng xuyên động để xác định độ chặt của cát bụi no nước. 2. Khi xuyên đất, dùng hình nón có góc ở đỉnh là 60 o và đường kính là 36mm để xuyên tĩnh và 71mm để xuyên động 2.8 - Đất sét được chia theo số dẻo nêu trong bảng 6. Bảng 6 Loại đất sét Số dẻo I d A-cát 0,01 ≤ I d ≤ 0,07 A-sét 0,07 ≤ I d ≤ 0,17 Sét I d > 0,17 Chú thích: 1. Khi trong đất sét có những hạt lớn hơn 2mm thì thêm vào tên gọi ở bảng 6 từ "có cuội" ("có dăm") hoặc "có sỏi" ("có sạn") nếu lượng chứa các hạt tương ứng chiếm 15-25% theo trọng lượng và từ "cuội" ("dăm") hoặc "sỏi" ("sạn") nếu các hạt này chứa trong đất từ 25-50% theo trọng lượng. 2. Khi loại hạt lớn hơn 2mm chiến trên 50% trọng lượng đất thì được xếp vào đất hòn lớn (điều 2.2) của tiêu chuẩn này. 2.9 - Đất sét được chia theo chỉ số sệt I s như bảng 7 Bảng 7 Tên đất sét theo chỉ số sệt Chỉ số sệt I s Á-cát: - Cứng - Dẻo - Nhão Á-sét và sét: - Cứng - Nửa cứng - Dẻo cứng - Dẻo mềm - Dẻo nhão - Nhão I s < 0 0 ≤ I s ≤ 1 I s > 1 I s < 0 0 ≤ I s ≤ 0,25 0,25 ≤ I s ≤ 0,50 0,50 ≤ I s ≤ 0,75 0,75 < I s ≤ 1 I s > 1 Chỉ số sệt xác định theo công thức: (5) Trong đó W, W d và W­ nh là ký hiệu của các đại lượng đã giải thích trong các điều 2.2 và 2.6 của tiêu chuẩn này. 2.10 - Đất sét theo sức chống xuyên đơn vị p x tính bằng kg/cm 2 chia theo bảng 8. Bảng 8 Tên đất sét theo sức chống xuyên đơn vị Sức chống xuyên p x (Kg/cm 2 ) Rất bền Bền Bền vừa Yếu p x ≥ 2 2 > p x > 1 1 > p x ≥ 0,5 p x < 0,5 Sức chống xuyên đơn vị p x được xác định bằng cách ép vào mẫu đất một hình nón có góc ở đỉnh 30 o và tính theo công thức: (6) Trong đó: P - Lực thẳng đứng truyền lên hình nón, tính bằng Kg; h - Độ lún sâu của hình nón, tính bằng cm. 2.11 - Trong đất sét còn phải chia ra bùn (điều 2.12) đất lún ướt (điều 2.13 : 2.14) và đất trương nở (điều 2.15 và 2.16 của tiêu chuẩn này). 2.12 - Bùn là đất sét ở giai đoạn đầu thành hình được tạo bởi trạm tích cấu trúc trong nước có các quá trình vi sinh vật và ở kết cấu tự nhiên có độ ẩm vượt quá độ ẩm ở giới hạn nhão và hệ số rỗng vượt quá các trị số ghi ở bảng 9. Tên bùn được quy định theo số dẻo nêu ở đều 2.8 của tiêu chuẩn này. Bảng 9 LOẠI BÙN Hệ số rỗng e Bùn á-cát Bùn á-sét Bùn sét e ≥ 0,9 e ≥ 1 e ≥ 1,5 2.13 - Đất lún ướt là đất sét mà dưới tác dụng của tải trọng ngoài hoặc trọng lượng bản thân khi thấm ướt, đất sẽ bị lún thêm. Sơ bộ có thể xem đất lớt hoặc đất dạng lớt (cũng như một số loại đất sét phủ) là đất có tính lún ướt khi độ no nước G < 0,8 và chỉ số s xác định theo công thức (7) bé hơn trị số ghi ở bảng 10. Bảng 10 Số dẻo của đất I d 0,01 ≤ I d < 0,1 0,1 ≤ I d ≤ 0,14 0,14 ≤ I d ≤ 0,22 Chỉ số s 0,1 0,17 0,21 (7) Trong đó: e - Hệ số rỗng của đất ở kết cấu và độ ẩm tự nhiên; e nh - Hệ số rỗng của đất ứng với độ ẩm ở giới hạn nhão W nh xác định theo công thức: (8) Trong đó: g s , g w đã nêu trong công thức (3). 2.14 - Đất lún ướt được đặt trưng bằng độ lún ướt tương đối và áp lực lún ướt ban đầu. Độ lún ướt tương đối của đất xác định theo công thức: (9) Trong đó: h' - Chiều cao mẫu đất ẩm tự nhiên chịu nén không thể nở hông dưới áp lực p, bằng áp lực tác dụng ở độ sâu đang xét gồm trọng lượng bản thân của đất và tải trọng trên móng hoặc chỉ bằng trọng lượng của đất tùy thuộc vào loại biến dạng định nghiên cứu là S a hoặc S sd nêu ở điều 4.2 của tiêu chuẩn này; h ­n - Chiều cao cũng của mẫu đất ấy sau khi làm ướt đến hoàn toàn no nước và giữ ở áp lực p. h o - Chiều cao cũng của mẫu đất ẩm tự nhiên ấy chịu nén không thể nở hông bởi áp lực bằng áp lực do trọng lượng bản thân của đất gây ra ở độ sâu đang xét. Áp lực lún ướt ban đầu p s là áp lực bé nhất mà dưới áp lực này, trong điều kiện hoàn toàn no nước, đất thể hiện tính chất lún ướt. Áp lực lún ướt ban đầu p s là áp lực ứng với: - Khi thí nghiệm đất trong phòng thí nghiệm ở máy nén - áp lực gây ra độ lún ướt tương đối d s = 0,01; - Khi thí nghiệm hiện trường bằng bàn nén có làm ướt đất trước áp lực giới hạn tỷ lệ thuận trên biểu đồ độ lún của bàn nén tải trọng; - Khi làm ướt đất trong các hố thí nghiệm - áp lực tự nhiên ở độ sâu mà bắt đầu từ đáy dưới trọng lượng bản thân của đất, đất bị lún ướt. 2.15 - Đất trương nở là đất sét khi bị thấm nước hoặc các dung dịch hóa học thì bị tăng thể tích mà trong điều kiện trương nở tự do (không có tải trọng) có độ nở tương đối d tn ≥ 0,4. Độ trương nở tương đối của đất d tn trong điều kiện trương nở tự do xác định theo công thức: (10) Trong đó: h tnd - Chiều cao của mẫu đất sau khi nở tự do trong điều kiện không thể nở hông do làm ướt cho đến khi hoàn toàn no nước. h - Chiều cao ban đầu của mẫu đất ẩm tự nhiên. Sơ bộ có thể xem đất sét khi bị ướt, có chỉ số s ≥ 0,3 xác định theo công thức (7) là loại đất trương nở. 2.16 - Đất trương nở được đặc trưng bằng trị số áp lực nở p tn , độ ẩm trương nở W tn và độ co tương đối khi khô d e . Áp lực trương nở p tn là áp lực trên mẫu đất làm ướt và nén không thể nở hông có biến dạng trương nở bằng không. Độ ẩm trương nở W tn là độ ẩm có được sau khi kết thúc trương nở của một mẫu đất khi bị nén không thể nở hông dưới áp lực cho trước. Độ co tương đối khi đất khô được xác định bằng công thức: (11) Trong đó: h­ p - Chiều cao của mẫu đất khí nén không thể nở hông dưới áp lực p; h pc - Chiều cao của mẫu đất cũng ở áp lực này sau khi mẫu bị khô. 2.17 - Trong loại đá nửa cứng và đất cần chia ra các loại đất nhiễm muối. Đất nhiễm muối là loại đất mà tổng lượng chứa muối dễ hòa tan và hòa tan vừa không bé hơn trị số ghi ở bảng 11. Bảng 11 Tên các đất nhiễm muối Tổng lượng chứa muối dễ hòa tan và hòa tan vừa so với trọng lượng đất hong khô (%) Chú thích Đá nửa cứng nhiễm muối 2 Các loại muối dễ hòa tan gồm có: NaCl 2 , KCl, CaCl 2 , MgCl 2 bicacbonat NaHCO 3 , Ca(HCO 3 ) 2 , Mg(HCO) 2 , Na 2 CO 3 , MgSO 4 , Na 2 SO 4 Muối hòa tan vừa là thạch cao: CaSO 4 .2H 2 O Đất hòn lớn nhiễm muối: - Khi lượng chứa cát bé hơn 40 % hoặc lượng chứa sét bé hơn 30 %. 2 - Khi lượng chứa cát lớn hơn 40 % 0,5 - Khi lượng chứa sét lớn hơn 30 % 0,5 Đất cát nhiễm muối 0,5 Đất sét nhiễm muối: - Á-cát và á-sét lún ướt (đất lớt hoặc dạng lớt) 1 (hoặc 0,3 nếu chỉ có muối dễ hòa tan) - Á-cát và á-sét không lún ướt 5 2.18 - Các tài liệu nghiên cứu của đất cát và đất sét phải có số liệu, các tàn tích thực vật nếu lượng chứa tương đối của nó tính theo trọng lượng q > 0,03 đối với đất cát và q > 0,05 đối với đất sét. Lượng chứa tương đối các tàn tích thực vật q trong đất (độ than bùn) là tỷ số trọng lượng của mẫu đất sấy ở nhiệt độ 100-105 o C trên trọng lượng phần khoáng vật của nó. Tùy theo đại lượng q mà đất có tên gọi phụ như ở bảng 12. Bảng 12 Tên đất cát và đất sét có chứa tàn tích thực vật Lượng chứa tương đối các tàn tích thực vật q (độ than bùn) A. Đất có chứa tàn tích thực vật Đất cát có tàn tích thực vật 0,03 < q ≤ 0,1 Đất sét có tàn tích thực vật 0,05 < q ≤ 0,1 B. Đất dạng than bùn Đất có ít than bùn 0,1 < q ≤ 0,25 Đất có than bùn vừa 0,25 < q ≤ 0,4 Đất có nhiều than bùn 0,4 < q < 0,6 Than bùn q > 0,6 Chú thích: Tên các loại đất cát và đất sét có chứa tàn tích thực vật quy định theo các điều 2.4 và 2.8 của tiêu chuẩn này là dựa vào phần khoáng của đất sau khi đã loại các tàn tích thực vật. Đất than bùn đặc trưng bằng mức độ phân hủy, biểu hiện bằng lượng chứa các sản phẩm phân hủy của tổ chức thực vật. 2.19 - Đất (không thuộc loại đá) được chia ra đất có nguồn gốc nhân tạo hoặc đất mượn. Đất có nguồn gốc nhân tạo hoặc đất mượn là các loại đất đắp, đất được gia cố hoặc lèn chặt từ đất có nguồn gốc tự nhiên bằng các phương pháp khác nhau. 2.20 - Đất đắp chia ra như ở bảng 13. Bảng 13 Tiêu chuẩn để chia đất đắp Các loại đất đắp và các đặc trưng của đất A - Theo phương pháp đắp 1. Đắp bằng phương pháp khô (dùng trong giao thông đường bộ hoặc đường sắt bằng máy ủi hoặc máy cạp) 2. Đắp ướt (bằng cơ giới hóa thủy lực) B - Theo sự đồng nhất về thành phần và cấu trúc 1. Đất đắp theo kế hoạch xây dựng (đất đắp ngược) và đất thay thế (đệm). Loại đất này đặc trưng bằng thành phần và cấu trúc đồng nhất, tính chịu nén đều. 2. Các bãi thải đất và các phế liệu sản xuất. Loại đất này có thành phần và cấu trúc đồng nhất nhưng độ chặt và tính chịu nén không đều. 3. Đất đánh đống, phế liệu sản xuất và rác sinh hoạt. Loại này không đồng nhất về thành phần và cấu trúc, độ chặt và tính chịu nén không đều có chứa tạp chất hữu cơ. C - Theo nguồn gốc vật liệu chiếm phần chính của đất đắp 1. Đất tự nhiên: đất hòn lớn, đất cát, đất sét. 2. Phế liệu sản xuất: xỉ, tro, đất tạo mẫu vật thải của nhà máy, làm giàu nguyên liệu… 3. Chất thải trong sinh hoạt. D - Theo độ chặt do trọng lượng bản thân gây ra 1. Đã ổn định quá trình nén chặt do trọng lượng bản thân gây ra đã kết thúc 2. Chưa ổn định quá trình nén chặt do trọng lượng bản thân gây ra còn tiếp diễn. 2.21 - Đất được gia cố, dựa vào phương pháp gia cố mà phân chia ra gia cố để nâng cao độ bền, giảm tính nén, lún và giảm khả năng thấm nước (Silicát, nhựa, xi măng, bi-tum, đất sét, gia cố bằng nhiệt …) Tùy thuộc vào mục đích gia cố mà đất được gia cố phải đặc trưng bằng độ bền, tính nén lún và khả năng thấm của nó sau khi gia cố. Đất lèn chặt được chia theo phương pháp làm chặt (lún đầm, nổ mìn…) và được đặc trưng bằng độ chặt của cấu trúc sau khi làm chặt. Tên gọi của đất gia cố và đất lèn chặt cần gồm có tên gọi của đất ở trạng thái tự nhiên theo bảng 2 hoặc bảng 6 có ghi rõ phương pháp gia cố hoặc lèn chặt. 3. THIẾT KẾ NỀN CHỈ DẪN CHUNG 3.1 - Khi thiết kế nền nhà và công trình cần tính toán sao cho biến dạng của nền không được vượt quá trị số giới hạn cho phép để sử dụng công trình bình thường, còn sức chịu tải cần phải đủ để không xảy ra mất ổn định hoặc phá hoại nền. 3.2 - Việc thiết kế nền (theo yêu cầu của điều 1.2) phải dựa vào kết quả tính toán để chọn: - Kiểu nền (tự nhiên, lèn chặt nhân tạo, gia cố hóa học hoặc gia cố bằng nhiệt …) - Kiểu kết cấu kích thước và vật liệu của móng (móng băng, bản, trụ, bê-tông cốt thép, bê-tông, bê-tông đá hộc, … móng nông hoặc sâu, móng cọc, trụ sâu…) - Các biện pháp nêu ở các điều 3.69 - 3.75 của tiêu chuẩn này khi cần giảm ảnh hưởng biến dạng của nền đến việc sử dụng nhà và công trình. 3.3 - Nền phải tính theo: - Trạng thái giới hạn thứ nhất dựa vào sức chịu tải; - Trạng thái giới hạn thứ hai dựa vào biến dạng (độ lún, độ võng…) gây cản trở việc sử dụng bình thường nhà và công trình. Nền tính theo sức chịu tải trong những trường hợp nêu ở điều 3.4 của tiêu chuẩn này và theo biến dạng khi nền không phải là đá. Khi tính theo trạng thái giới hạn, thì biến dạng dư tính và sức chịu tải của nền phải so sánh với biến dạng giới hạn cho phép và sức chịu tải tối thiểu cần thiết có xét đến đặc điểm kết cấu của nhà và công trình, phương pháp xây dựng và các yếu tố khác. Trong trường hợp cần thiết tính toán nền phải kể đến cộng tác dụng của các yếu tố lực và ảnh hưởng không lợi của môi trường ngoài (ví dụ ảnh hưởng của nước mưa và nước dưới đất đến các đặc trưng cơ lý của đất ...) 3.4 - Tính toán nền theo sức chịu tải phải tiến hành trong những trường hợp: a) Tải trọng ngang đáng kể truyền lên nền (tường chân móng của những công trình chịu lực đẩy …) kể cả trường hợp động đất; b) Móng hoặc công trình nằm ở mép mái dốc hoặc gần các lớp đất có độ nghiêng lớn; c) Nền là đá cứng; d) Nền gồm đất sét no nước và đất than bùn nêu ở điều 3.63 của tiêu chuẩn này. Cho phép không tính nền theo sức chịu tải trong những trường hợp nêu ở các điểm a và b của điều 3.4 nếu dùng các giải pháp kết cấu để đảm bảo móng không chuyển vị. Chú thích: Nếu dự định thi công nhà hoặc công trình ngay sau khi xây móng xong mà chưa lấp lại đất thì phải kiểm tra sức chịu tải của nền theo tải trọng tác dụng thực tế trong quá trình xây dựng. 3.5 - Sơ đồ tính toán của hệ công trình - nền hoặc móng - nền phải chọn có kể đến các yếu tố quan trọng nhất, quyết định trạng thái ứng suất và biến dạng của nền và kết cấu công trình (sơ đồ tĩnh học của công trình, đặc trưng lớp và các tính chất của đất nền, đặc điểm xây dựng …) Trong trường hợp cần thiết phải kể đến sự làm việc không gian của kết cấu, tính phi tuyến hình học và vật lý, tính không đẳng hướng, các tính chất về dẻo và lưu biến của vật liệu và đất cũng như khả năng thay đổi các tính chất này. NHỮNG TẢI TRỌNG ĐƯỢC KỂ ĐẾN TRONG TÍNH TOÁN NỀN 3.6 - Các tải trọng và tác động lên nền truyền qua móng nhà và công trình hoặc móng từng cấu kiện riêng lẻ phải xác định bằng tính toán xuất phát từ việc xét sự cộng tác làm việc của nhà (công trình) và nền hoặc móng với nền. Những tải trọng và tác động lên nhà (công trình) hoặc lên từng cấu kiện riêng lẻ cũng như tổ hợp các loại tải trọng và tác động này phải lấy theo yêu cầu của tiêu chuẩn về tải trọng và tác động. Tải trọng trên nền cho phép xác định mà không cần kể đến sự phân bố lại các tải trọng này ở kết cấu nằm phía trên móng và lấy theo sơ đồ tĩnh học của nhà hoặc công trình trong những trường hợp sau: a) Khi tính nền nhà và công trình cấp III - IV. b) Khi kiểm tra độ ổn định chung của khối đất nền cùng với nhà hoặc công trình đang xét; c) Khi tính theo biến dạng trong những trường hợp nêu ở điều 3.32 của tiêu chuẩn này. 3.7 - Tính nền theo biến dạng cần tiến hành trên cơ sở tổ hợp cơ bản của tải trọng. Tính nền theo sức chịu tải phải dựa trên cơ sở tổ hợp tải trọng cơ bản và khi có tải trọng và các tác động đặc biệt phải dựa trên tổ hợp cơ bản và tổ hợp đặc biệt. Khi gặp một số tải trọng ngắn hạn thì việc tính nền theo sức chịu tải phải dùng các hệ số tổ hợp, còn những tải trọng ngắn hạn trên các sàn của nhà nhiều tầng phải dùng các hệ số giảm thấp, nhằm kể đến xác suất của sự gia tải đồng thời lên sàn theo yêu cầu của tiêu chuẩn về tải trọng và tác động. 3.8 - Trong việc tính nền phải kể đến tải trọng của vật liệu kho và thiết bị đặt gần móng trên các dốc chân tường và trên mặt nền xây trực tiếp lên đất. Tải trọng này lấy theo toàn bộ diện tích gia tải thực tế. Khi tính nền theo biến dạng không kể đến những nội lực trong các kết cấu do tác động của nhiệt độ gây ra. 3.9 - Khi tính nền của các mố cầu và cống, tải trọng và tác động phải lấy theo yêu cầu của tiêu chuẩn thiết kế cầu và cống. TRỊ TIÊU CHUẨN VÀ TRỊ TÍNH TOÁN CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA ĐẤT 3.10 - Các thông số cơ bản về tính chất cơ học của đất dùng để xác định sức chịu tải và biến dạng của nền là các đặc trưng về độ bền và biến dạng của đất (góc ma sát trong j , lực dính đơn vị c, và mô đun biến dạng của đất E, cường độ cực hạn về nén một trục của đá cứng R n , v.v..). Trong trường hợp cá biệt khi thiết kế nền không dựa trên các đặc trưng về độ bền và biến dạng của đất thì cho phép dùng các thông số khác đặc trưng cho tác dụng qua lại giữa móng với đất nền và xác định bằng thực nghiệm (hệ số cứng của nền v.v..). Chú thích: Từ đây trở đi, nếu không có gì đặc biệt thì danh từ "các đặc trưng của đất" phải hiểu không chỉ là các đặc trưng cơ học mà còn là các đặc trưng vật lý của đất cũng như các thông số vừa nói đến ở điều này. 3.11 - Trị tiêu chuẩn các đặc trưng của đất cần xác định trên cơ sở những thí nghiệm trực tiếp làm tại hiện trường hoặc trong phòng thí nghiệm đối với đất có kết cấu tự nhiên cũng đối với đất có nguồn gốc nhân tạo và đất mượn. 3.12 - Trị tiêu chuẩn của tất cả các đặc trưng của đất (trừ lực dính đơn vị và góc ma sát trong) là trị trung bình cộng các kết quả thí nghiệm riêng rẽ. Trị tiêu chuẩn của lực dính đơn vị và góc ma sát trong là các thông số tìm được bằng phương pháp bình phương bé nhất từ quan hệ đường thẳng giữa sức chống cắt và áp lực nén. 3.13 - Trong mọi trường hợp, khi tính nền phải dùng trị tính toán các đặc trưng của đất A, xác định theo công thức: (12) Trong đó: A tc - Trị tiêu chuẩn của đặc trưng đang xét quy định ở điều 3.12 của tiêu chuẩn này; k đ - Hệ số an toàn về đất. 3.14 - Khi tìm trị tính toán của các đặc trưng về độ bền (lực dính đơn vị C, góc ma sát trong j của đất và cường độ giới hạn về nén một trục R n của đá cứng) cũng như khối lượng thể tích g thì hệ số an toàn về đất k đ dùng để tính nền theo sức chịu tải và theo biến dạng quy định ở điều 3.13 của tiêu chuẩn này tùy thuộc vào sự thay đổi của các đặc trưng ấy, số lần thí nghiệm và trị xác suất tin cậy a . Đối với các đặc trưng về độ bền của đất C, j và R n và khối lượng thể tích g phải xác định theo phương pháp trình bày ở phụ lục I của tiêu chuẩn này "Quy tắc tính toán trị tiêu chuẩn và trị tính toán các đặc trưng của đất". Đối với các đặc trưng khác của đất cho phép lấy k đ = 1, tức là trị tính toán cũng là trị tiêu chuẩn. 3.15 - Xác suất tin cậy a của trị tính toán các đặc trưng của đất được lấy bằng: a = 0,95 khi tính nền theo sức chịu tải; a = 0,85 khi tính nền theo biến dạng. Độ tin cậy a để tính nền của cầu và cống lấy theo chỉ dẫn ở điều 14.5 của tiêu chuẩn này. Dựa trên sự thỏa thuận của tổ chức thiết kế và tổ chức khảo sát, đối với công trình cấp I cho phép dùng xác suất tin cậy lớn hơn nhưng không quá 0,99 để xác định trị tính toán các đặc trưng của đất. Chú thích: 1 - Phải dựa vào báo cáo khảo sát địa chất công trình để chọn trị số xác suất tin cậy khi tính trị số tính toán các đặc trưng của đất; 2 - Xác suất tin cậy là xác suất mà trị trung bình thực của đặc trưng không vượt quá giới hạn dưới (hoặc trên) của khoảng tin cậy; 3 - Khi tính toán theo sức chịu tải thì trị tính toán của các đặc trưng j , C và g ký hiệu là j I , C I và g I ; còn để tính theo biến dạng thì ký hiệu là j II , C II và g II . 3.16 - Để tính toán sơ bộ nền nhà và công trình thuộc mọi cấp cũng như để tính toán cuối cùng nền nhà và công trình cấp II - IV và móng trụ đường dây tải điện và dây thông tin không phụ thuộc vào cấp của chúng, cho phép xác định trị tiêu chuẩn và trị tính toán các đặc trưng về độ bền và biến dạng theo các đặc trưng vật lý nếu như xử lý thống kê của nhiều thí nghiệm xác định được quan hệ giữa các đặc trưng cơ học (về độ bền và biến dạng) với các đặc trưng vật lý của đất. Chú thích: 1 - Khi tính nền theo biến dạng của nhà và công trình nêu trên, trị tiêu chuẩn của góc ma sát trong j , lực dính đơn vị C và mô đun biến dạng E cho phép lấy theo "Bảng về trị tiêu chuẩn các đặc trưng bền và biến dạng của đất" ở phụ lục 2: còn trị tính toán trong trường hợp này lấy bằng trị tiêu chuẩn với k đ = 1. 2 - Đối với những vùng cá biệt, được sự đồng ý của cơ quan có thẩm quyền, cho phép thay bảng 2 bằng bảng đặc trưng đất đặc thù cho các vùng ấy. NƯỚC TRONG ĐẤT 3.17 - Khi thiết kế nền cần chú ý đến sự dao động mực nước trong đất (nước ngầm tầng mặt) theo từng mùa và trong nhiều năm cũng như khả năng hình thành mức nước trung bình mới cao hơn hoặc thấp hơn mực cũ. 3.18 - Tùy thuộc vào điều kiện địa chất và địa chất thủy văn của vùng xây dựng, đặc điểm của nhà và công trình có hay không có quá trình công nghệ ướt cũng như các biện pháp kỹ thuật cần dùng trong quá trình xây dựng và sử dụng (đào móng, quy hoạch lãnh thổ, xây dựng và sử dụng màng lưới thoát nước, dẫn nước, cấp nước, cấp nhiệt v.v…) mà dự báo sự thay đổi mức nước ngầm có thể xảy ra. 3.19 - Dự báo sự thay đổi mức nước ngầm phải chú ý xác suất lớn nhất khi: a) Mực nước ngầm cao nhất: - Ở những nơi xây nhà và công trình có quá trình công nghệ ướt; - Nếu tại nơi xây dựng hoặc gần đấy có các công trình thu hồi nước; - Khi vùng xây dựng có đất sét ít thấm nước cũng như cát bụi ở bất kỳ độ sâu nào của tầng không thấm nước. b) Mực nước ngầm thấp nhất: Ở nơi xây dựng hoặc bên cạnh nó có công trình làm khô (kênh, thiết bị thoát nước v.v…) hoặc có công trình ngầm (đường hầm, đường tàu điện ngầm, khai thác mỏ v.v…). 3.20 - Dựa vào kết quả khảo sát địa chất công trình và các dự báo trên cơ sở các tính toán đặc biệt mà xác định vị trí tính toán của mực nước ngầm và khả năng thay đổi độ ẩm của đất trong quá trình xây dựng và sử dụng nhà và công trình. 3.21 - Khi thiết kế nền nhà và công trình có quá trình công nghệ ướt phải dự kiến các biện pháp không cho nước sản xuất thấm vào đất nền hoặc tràn lên đất, đặc biệt là khi có chất thải của sản xuất hóa học làm cho đất trương nở hoặc ăn mòn vật liệu móng. Để phát hiện kịp thời và ngăn ngừa nước sản xuất chảy rò thì trong thiết kế phải xây dựng các hố theo dõi thường xuyên. 3.22 - Nếu mực nước ngầm hiện tại hoặc mực dự báo vẫn có thể tràn vào móng hoặc các bộ phận đặt sâu dưới đất thì trong thiết kế cần dự kiến các biện pháp loại trừ hoặc giảm tác hại của nước này đến sự làm việc của nền móng, đến việc sử dụng nhà và công trình (thiết bị hạ nước ngầm thường xuyên, cách nước cho móng và nền tầng hầm, các biện pháp đặc biệt trong các kết cấu ngầm, giảm áp lực nước ngầm hoặc nước trên mặt v.v…). 3.23 - Trong trường hợp nước ngầm, nước trên mặt và nước sản xuất có tính ăn mòn đối với vật liệu móng thì phải theo chỉ dẫn của các tài liệu tiêu chuẩn thích hợp; dự kiến các biện pháp chống ăn mòn không để vật liệu móng bị phá hoại. 3.24 - Nếu đất quanh móng bị tác động của nước bề mặt với tốc độ có thể xói đất, cũng như khi trong nền gồm đất cát hoặc á cát, nước ngầm di chuyển với tốc độ có thể cuốn trôi các hạt đất hoặc hòa tan các muối, thì nên tìm biện pháp chắc chắn để bảo vệ nền (thoát nước, bờ cừ v.v…). 3.25 - Khi thiết kế nền cho móng hoặc bộ phận ngầm khác của nhà và công trình nằm dưới tầng nước ngầm khác có áp lực, cần dự kiến các biện pháp ngăn ngừa sự bục nước gây ra rời rác, xói mòn hoặc các tác hại khác đối với các lớp đất trong nền bị dòng nước xuyên qua. 3.26 - Xuất pháp từ điều kiện dưới đây để kiểm tra khả năng bục nước áp lực đối với các lớp đất nằm bên trên nếu trong nền của công trình thiết kế có lớp sét, á sét hoặc bùn nằm bên trên lớp đất có nước áp lực: g w H o ≤ g 1 h o (13) Trong đó: g w - Trọng lượng riêng của nước; H o - Chiều cao cột nước kể từ đáy lớp nước có áp định kiểm tra đến mực nước ngầm cao nhất; g 1 - Trị tính toán của trọng lượng thể tích đất thuộc lớp định kiểm tra; h o - Khoảng cách từ đáy hố móng hoặc mép trên sàn tầng đất đến đáy lớp đất định kiểm tra. Nếu điều kiện này không được thỏa mãn thì trong thiết kế phải dự kiến hạ cột nước của lớp đất có áp (hút hoặc làm các giếng tự chảy). Việc hạ cột nước ngầm phải làm vào lúc móng chưa đủ độ bền để tiếp nhận tải trọng do áp lực nước gây ra, nhưng không được kết thúc trước khi lắp đất hố móng. CHIỀU SÂU ĐẶT MÓNG 3.27 - Chiều sâu đặt móng được quyết định bởi: - Chức năng cũng như đặc điểm kết cấu của nhà và công trình (ví dụ có hay không có tầng hầm, đường ống ngầm, móng của thiết bị v.v…) - Trị số và đặc điểm của tải trọng và các tác động tác dụng lên nền; - Chiều sâu đặt móng của nhà, công trình và thiết bị bên cạnh; - Địa hình hiện tại và địa hình thiết kế của nơi xây dựng; - Điều kiện địa chất của nơi xây dựng (tính chất xây dựng của đất, đặc điểm thành lớp của từng loại đất, có các lớp đất nằm nghiêng dễ trượt, các hang lỗ do phong hóa hoặc do hòa tan muối v.v..); - Điều kiện địa chất thủy văn (mực nước ngầm, tầng nước mặt và khả năng thay đổi khi xây dựng và sử dụng nhà và công trình, tính ăn mòn của nước ngầm v.v…); - Sự xói mòn đất ở chân các công trình xây ở các lòng sông (mố cầu, trụ các đường ống v.v…). 3.28 - Chiều sâu đặt móng cần phải đủ để khi tính theo trạng thái giới hạn nền làm việc được chắc chắn. TÍNH TOÁN NỀN THEO BIẾN DẠNG 3.29 - Mục đích tính nền nhà và công trình theo biến dạng là hạn chế biến dạng của nền, móng và kết cấu trên móng trong phạm vi đảm bảo không xảy ra tình hình cản trở việc sử dụng bình thường của nhà và công trình nói chung, hay của từng kết cấu hoặc giảm tính bền vững lâu dài của chúng do xuất hiện các chuyển vị không cho phép (độ lún, nghiêng, thay đổi độ cao thiết kế và vị trí kết cấu, phá hoại các liên kết của chúng v.v…). Khi đó phải chú ý tính toán độ bền và tính chống nứt của móng và kết cấu trên móng với nội lực xuất hiện khi có tác dụng qua lại giữa nhà và công trình với nền nén lún. 3.30 - Biến dạng thẳng đứng của nền được chia ra: - Độ lún là biến dạng xảy ra do ép chặt đất mà không làm thay đổi nhiều cấu trúc của nó dưới tác động của tải trọng ngoài, và trong trường hợp cá biệt gồm cả trọng lượng bản thân của đất. - Lún ướt là biến dạng xảy ra do sự ép chặt và thường làm thay đổi cơ bản cấu trúc của đất dưới tác dụng của tải trọng ngoài, trọng lượng bản thân của đất cũng như các tác dụng phụ khác ví dụ như: thấm ướt, đất lún ướt… - Trương nở và co ngót là những biến dạng có liên quan đến sự thay đổi thể tích của một số loại đất sét khi thay đổi độ ẩm, nhiệt độ của đất hoặc khi chịu tác dụng của các chất hóa học; - Sụt lún là biến dạng của mặt đất gây ra do sự khai thác khoáng sản hoặc do thay đổi điều kiện địa chất thủy văn v.v… 3.31 - Tùy theo nguyên nhân xuất hiện mà biến dạng của nền được chia làm hai loại cơ bản: - Thứ nhất là biến dạng của đất do tải trọng truyền lên nền nhà hoặc công trình gây ra (độ lún và lún ướt); - Thứ hai là biến dạng không có liên quan đến tải trọng của nhà và công trình xuất hiện ở dạng chuyển vị đứng và ngang của bề mặt nền (sụt lún, lún ướt do trọng lượng bản thân trương nở và co). 3.32 - Việc tính nền theo biến dạng cần xuất phát từ điều kiện cùng làm việc giữa nhà (công trình) với nền (bao gồm cả việc phân bố lại tải trọng của kết cấu trên móng lên nền). Cho phép xác định biến dạng của nền mà không cần chú ý đến sự cùng làm việc giữa nhà (công trình) với nền trong những trường hợp nêu ở điều 3.6 của tiêu chuẩn này cũng như khi: a) Nếu đối với nhà và công trình nêu ở điều 3.53 của tiêu chuẩn này không quy định trị biến dạng giới hạn cho phép của nền về độ bền, độ ổn định và tính chống nứt của kết cấu trên móng (điểm "b" của điều 3.50 thuộc tiêu chuẩn này); b) Khi xác định biến dạng không đều của nền có liên quan đến các thiết kế điển hình với điều kiện địa chất địa phương, theo điểm "b" của điều 3.54, nếu trong các thiết kế này có trình bày trị quy ước về biến dạng giới hạn cho phép ; c) Khi xác định trị biến dạng trung bình của nhà và công trình. 3.33 - Việc cùng biến dạng của nền và nhà (công trình) có thể được đặc trưng bằng: a) Độ lún tuyệt đối của nền thuộc các móng riêng rẽ S i ; b) Độ lún trung bình của nền nhà hoặc công trình S tb . c) Độ lún tương đối và không đều D S/L của hai móng, tức là hiệu số chuyển vị đứng của chúng chia cho khoảng cách giữa hai móng ấy; d) Độ nghiêng của móng hoặc công trình i, tức là tỷ số giữa hiệu số độ lún của những điểm cực biên với bề rộng hoặc bề dài của móng; đ) Độ võng hoặc độ võng tương đối f/L (tỷ số giữa độ võng hoặc độ võng lớn nhất với chiều dài của đoạn bị uốn của nhà và công trình). e) Độ cong của đoạn bị uốn K của nhà và công trình; g) Góc xoắn tương đối H của nhà và công trình; h) Chuyển vị ngang U của móng hoặc của nhà (công trình). Chú thích: Các đặc trưng tương tự về biến dạng cũng có thể quy định đối với đất ướt lún, trương nở (co), sụt lún của mặt đất hoặc các biến dạng khác. 3.34 - Tính toán nền theo biến dạng phải xuất phát từ điều kiện: S ≤ S gh (11) Trong đó: S - Trị biến dạng của nền với nhà hoặc công trình xác định bằng tính toán theo chỉ dẫn của phụ lục 3 "Tính toán biến dạng của nền"; S gh - Biến dạng giới hạn cho phép của nền với nhà hoặc công trình quy định theo các điều 3.50-3.56 của tiêu chuẩn này. Chú thích: 1. Các đại lượng S và S gh có thể hiểu là bất kỳ các đặc trưng biến dạng nào mà ta đã kể ở điều 3.33. 2. Trong những trường hợp cần thiết (để dự tính thời hạn và tốc độ ổn định độ lún, đánh giá trạng thái ứng suất biến dạng của kết cấu nhà và công trình có kể đến các quá trình lâu dài v.v…) phải tiến hành tính toán độ lún theo thời gian. 3. Khi tính nền theo biến dạng cần chú ý đến khả năng thay đổi trị biến dạng tính toán cũng như trị biến dạng giới hạn của nền do áp dụng các biện pháp nêu ở điều 3.69-3.75 của tiêu chuẩn này. 3.35 - Sơ đồ tính toán của nền dùng để xác định sự cùng biến dạng của nền và công trình (bán không gian đàn hồi tuyến tính hoặc bán không gian biến dạng phi tuyến; nền ở dạng lớp có chiều dày hữu hạn; nền được đặc trưng bằng hệ số nền kể cả trường hợp hệ số này thay đổi v.v…) cần phải chọn bao gồm được tính chất cơ học của đất, đặc trưng thành lớp trong nền và đặc điểm của công trình. 3.36 - Tính toán biến dạng của nền thường phải dùng sơ đồ tính toán của nền ở dạng: a) Bán không gian biến dạng tuyến tính có hạn chế quy ước chiều dày của lớp nền chịu nén xuất phát từ quan hệ trị áp lực thêm P oz của móng (theo trục đứng qua tâm móng) và trị áp lực tự nhiên cùng ở chiều sâu P dz . b) Lớp biến dạng tuyến tính có chiều dày hữu hạn nếu như: - Trong phạm vi chiều dày chịu nén của nền xác định như đối với bán không gian biến dạng tuyến tính có lớp đất với mô đun biến dạng E ≥ 1000 Kg/cm 2 ; - Móng có kích thước lớn (bề rộng hoặc đường kính lớn hơn 10 mét) và mô đun biến dạng của đất E ≥ 100 Kg/cm 2 ; không phụ thuộc vào chiều sâu của lớp đất ít nén. Việc tính toán biến dạng của nền khi dùng các sơ đồ tính toán nói trên phải làm đúng theo yêu cầu nêu ở phụ lục 3 "Tính toán biến dạng của nền". 3.37 - Khi tính toán biến dạng của nền mà dùng các sơ đồ tính toán nêu ở điều 3.36 của tiêu chuẩn này, thì áp lực trung bình tác dụng lên nền ở dưới đáy móng do các tải trọng nêu ở điều 3.7 gây ra, không được vượt quá áp lực tính toán R (tấn/m 2 ) tác dụng lên nền tính theo công thức: (15) Trong đó: m 1 và m 2 - lần lượt là hệ số điều kiện làm việc của nền đất và hệ số điều kiện làm việc của nhà hoặc công trình có tác dụng qua lại với nền lấy theo điều 3.38 của tiêu chuẩn này: Bảng 14 Trị tính toán của góc ma sát trong j II (độ) Các Hệ số A B C 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 45 0 0.03 0.06 0.10 0.14 0.18 0.23 0.29 0.36 0.43 0.51 0.61 0.72 0.84 0.98 1.15 1.34 2.55 1.81 2.11 2.46 2.87 3.37 3.66 1.00 1.12 1.25 1.39 1.55 1.73 1.94 2.17 2.43 2.72 3.06 3.44 3.87 4.37 4.93 5.59 6.35 7.21 8.25 9.44 10.84 12.50 14.48 15.64 3.14 3.32 3.51 3.71 3.03 4.17 4.42 4.69 5.00 5.31 5.66 6.04 6.45 6.90 7.40 7.95 8.55 9.21 9.98 10.80 11.73 12.77 13.96 14.64 k tc - Hệ số tin cậy lấy theo điều 3.39 của tiêu chuẩn này. A, B và D - Các hệ số không thứ nguyên lấy theo bảng 14 phụ thuộc vào trị tính toán của góc ma sát trong j II xác định theo các điều 3.10 - 3.16 của tiêu chuẩn này. b) Cạnh bé (bề rộng) của đáy móng (mét); h) Chiều sâu đặt móng so với cốt quy hoạch bị bạt đi hoặc đắp thêm (mét); g ' II - Trị trung bình (theo từng lớp) của trọng lượng thể tích đất nằm phía trên chiều sâu đặt móng (tấn/m 3 ); g II - Như trên, nhưng của đất nằm phía dưới đáy móng, (tấn/m 3 ); C II - Trị tính toán của lực dính đơn vị của đất nằm trực tiếp dưới đáy móng, (tấn/m 2 ); h o = h - h td - Chiều sâu đến nền tầng hầm (m); khi không có tầng hầm thì lấy h o = 0; h td - Chiều sâu đặt móng tính đổi kể từ nền tầng hầm bên trong nhà có tầng hầm, tính theo công thức: (16) h 1 - Chiều dày lớp đất ở phía trên đáy móng (mét); h 2 - Chiều dày của kết cấu sàn tầng hầm (mét); g kc - Trị tính toán trung bình của trọng lượng thể tích của kết cấu sàn tầng hầm (tấn/m 3 ). Chú thích: 1. Công thức (15) cho phép dùng với bất kỳ hình dạng móng nào trên mặt bằng. Đối với đáy móng có dạng hình tròn hoặc đa giác đều thì trị số b lấy bằng (trong đó F là diện tích đáy móng). 2. Khi chiều sâu đặt móng bé hơn 1 mét để tính toán R theo công thức (15) lấy h = 1 mét; trừ trường hợp khi nền là cát bụi no nước hoặc đất sét có độ sệt I s > 0,5, lúc này chiều sâu đặt móng lấy theo thực tế, kể từ cốt quy hoạch. 3. Khi chiều rộng tầng hầm lớn hơn 20 mét thì chiều sâu đặt móng h lấy bằng h tb (chiều sâu tính từ sàn tầng hầm). 4. Việc xác định áp lực đối với nền cát rời phải dựa trên các nghiên cứu đặc biệt. 3.38 - Trị hệ số điều kiện làm việc của đất nền m 1 là hệ số điều kiện làm việc của nhà hoặc công trình tác dụng qua lại với nền m 2 lấy theo bảng 15. 3.39 - Tùy thuộc vào phương pháp xác định các đặc trưng tính toán của đất mà hệ số tin cậy có trị số khác nhau, trong đó: - Nếu dựa vào các kết quả thí nghiệm tiếp các mẫu đất tại nơi xây dựng thì k tc = 1; - Nếu theo tài liệu gián tiếp (không thí nghiệm trực tiếp) dùng các bảng dựa vào kết quả thống kê (ví dụ như phụ lục 2) thì k tc = 1,1. 3.40 - Nếu đất ở quanh móng và nền mang tải là đất cát thì khi mực nước ngầm cao hơn đáy móng, áp lực tính toán R theo công thức (15) phải tính với trọng lượng thể tích của đất có kể đến tác dụng đẩy nổi của nước. Bảng 15 Loại đất Hệ số m 1 Hệ số m 2 đối với nhà và công trình có sơ đồ kết cấu cứng với tỷ số giữa chiều dài của nhà (công trình) hoặc từng đơn nguyên với chiều cao L/H bằng: 4 và lớn hơn 7.5 và bé hơn Đất hòn lớn có chất nhét là cát và đất cát không kể đất phấn và bụi 1,4 1,2 1,4 Cát mịn: - Khô và ít ẩm - No nước 1,3 1,2 1,1 1,1 1,3 1,3 Cát bụi: - Khô và ít ẩm - No nước 1,2 1,1 1,0 1,0 1,2 1,2 Đất hòn lớn có chất nhét là sét và đất sét có độ sệt I s ≤ 0,5 1,2 1,0 1,1 Như trên có độ sệt I s > 0,5 1,1 1,0 1,0 Chú thích: 1. Sơ đồ kết cấu cứng là những nhà và công trình mà kết cấu của nó có khả năng đặc biệt để chịu nội lực thêm gây ra bởi biến dạng của nền, muốn thế phải dùng các biện pháp nêu ở điều 3.75 của tiêu chuẩn này. 2. Đối với nhà có sơ đồ kết cấu mềm thì hệ số m 2 lấy bằng 1. 3. Khi tỷ số chiều dài trên chiều cao của nhà công trình nằm giữa các trị số nói trên thì hệ số m 2 xác định bằng nội suy. 3.41 - Áp lực tính toán R trên nền đất hòn lớn phải tính theo công thức (15) dựa vào kết quả xác định trực tiếp các đặc trưng bền của đất. Khi không có các kết quả thí nghiệm thì áp lực tính toán phải xác định theo các đặc trưng của vật liệu lấp nhét, nếu lượng chứa các chất này vượt quá 40 % trong trường hợp chất lấp nhét là cát hoặc 30 % trong trường hợp chất lấp nhét là sét. Khi lượng chứa chất lấp nhét bé hơn thì trị số áp lực tính toán trên đất hòn lớn cho phép lấy theo bảng 1 của phụ lục "Áp lực tính toán quy ước trên đất nền". 3.42 - Áp lực tính toán trên nền R trong trường hợp áp dụng đầm chặt đất hoặc làm các đệm đất, phải xác định xuất phát từ trị tính toán cho trước trong thiết kế về các đặc trưng cơ lý của đất đầm chặt. 3.43 - Áp lực tính toán trên nền R tính theo công thức (15) có thể nâng lên 1,2 lần nếu xác định bằng tính toán biến dạng của nền (dưới áp lực R) không vượt quá 40 % trị giới hạn cho phép về biến dạng quy định theo yêu cầu của các điều 3.50 - 3.53 của tiêu chuẩn này; khi đó áp lực được nâng cao không được gây cho nền biến dạng quá 50 % trị giới hạn cho phép và vượt quá trị áp lực của điều kiện tính nền theo độ bền như yêu cầu của các điều 3.59 - 3.69 của tiêu chuẩn này. 3.44 - Áp lực tính toán R trên nền trong trường hợp dùng móng băng gián đoạn đúc sẵn, được xác định như đối với móng băng liên tục theo điều 3.37 - 3.42 của tiêu chuẩn này, có nâng cao trị R tìm được bằng hệ số m v để kể đến ảnh hưởng về khả năng phân bố của đất nền và hiệu ứng vòm giữa các blốc của móng gián đoạn. Hệ số m v cho phép lấy: a) Đối với tất cả các loại đất (trừ đất sét có hệ số rỗng e ≥ 1,1 lấy m v ≤ 1,3; b) Đối với đất sét có e ≥ 1,1 thì m v ≤ 1,1. Chú thích: Móng băng đúc sẵn nằm dưới tường, thông thường là loại gián đoạn. 3.45 - Khi cần tăng tải trọng trên nền của nhà hoặc công trình đã xây dựng (khi cơi tầng, sửa chữa, lắp đặt những thiết bị nặng hơn v.v…) áp lực tính toán trên nền cần phải lấy ứng với tài liệu thực tế về loại, trạng thái và các tính chất cơ lý của đất nền, có kể đến kiểu và tình hình móng và kết cấu trên móng của nhà và công trình, cũng như thời hạn sử dụng chúng với độ lún thêm cho phép khi tăng thêm tải trọng trên móng. Nếu trị áp lực tính toán mới trên đất nền tỏ ra không đủ để tiếp nhận tải trọng mới thì cần phải dự kiến những biện pháp để tăng cường nền, móng kết cấu trên móng hoặc hạn chế trị số tải trọng mới. 3.46 - Các kích thước sơ bộ của móng cần quy định theo cấu tạo hoặc từ điều kiện để áp lực trung bình lên nền ngay dưới đế móng bằng trị áp lực tính toán quy ước R o lấy theo yêu cầu của phụ lục 5 tiêu chuẩn này. Cũng cho phép dùng phụ lục 5 để quy định kích thước cuối cùng của móng nhà và công trình cấp III và IV trên nền gồm các lớp đất nằm ngang (độ nghiêng không quá 0,1); tính nén co của các lớp đất này không tăng theo chiều sâu bằng hai lần bề rộng lớn nhất của móng, kể từ độ sâu đặt móng theo thiết kế. 3.47 - Áp lực trên đất ở mép đế móng chịu tải trọng lệch tâm (tính theo giả thiết áp lực dưới đế móng phân bố tuyến tính dưới các tải trọng dùng để tính nền theo biến dạng (xem điều 3.7 của tiêu chuẩn này) thường phải xác định khi kể đến độ sâu đặt móng trong đất, độ cứng của liên kết giữa móng với kết cấu bên trên và độ cứng của kết cấu trên móng. Khi đó, trị số áp lực ở mép móng khi có mô men uốn tác dụng theo một trục của móng không được vượt quá 1,2R và ở tại điểm góc thì không vượt quá 1,5R (R là áp lực tính toán lên nền, xác định theo yêu cầu của các điều 3.37-3.41 của tiêu chuẩn này). Chú thích: Khi tính nền móng cầu có tải trọng lệch tâm phải theo yêu cầu của tiêu chuẩn thiết kế cầu và cống. 3.48 - Độ nghiêng của móng riêng rẽ (hoặc của công trình nói chung) phải tính toán có kể đến: - Trị mô men uốn tác dụng ở đáy móng; - Ảnh hưởng của móng lân cận và của tải trọng trên mặt nền và trên diện tích tiếp giáp; - Tính nén không đều của nền. Ngoài ra, khi xác định độ nghiêng của móng, thường cần phải kể đến ảnh hưởng của: - Độ sâu đặt móng trong đất; - Độ cứng của kết cấu trên móng và sự liên kết của kết cấu ấy với móng; - Độ lệch tâm của tải trọng có thể tăng do từng bộ phận móng (công trình) bị nghiêng. Chú thích: Để xác định độ nghiêng của xilô chứa vật liệu rời do gia tải lệch tâm sau khi đã nén sơ bộ nền bằng tải trọng phân bố đều (khi xilô đã chất tải đầy theo thiết kế) thì tính nén của đất nền cần phải lấy ứng với độ chặt của đất mà nó có thể đạt được khi nén. 3.49 - Khi trong phạm vi tầng chịu nén của nền ở chiều sâu Z cách đế móng, có lớp đất độ bền nhỏ hơn độ bền của các lớp bên trên thì kích thước móng phải quy định sao cho đảm bảo được điều kiện: p oz ÷ p dz ≤ R z (17) Trong đó: p oz - Áp lực thêm ở chiều sâu z kể từ móng nhà hoặc công trình (xác định theo phụ lục 3 của tiêu chuẩn này); p dz - Áp lực do trọng lượng bản thân của đất ở chiều sâu z. R z - Áp lực tính toán trên mái của lớp đất có độ bền thấp (nằm ở chiều sâu z) được tính theo công thức (15) cho một móng quy ước có bề rộng là b z : b z = (18) Trong công thức (18) ta ký hiệu và Trong đó: P - Tải trọng của móng truyền lên nền; L - và b - Chiều dài và chiều rộng của móng. 3.50 - Trị giới hạn cho phép của biến dạng đồng thời giữa nền và nhà hoặc công trình phải quy định xuất phát từ: a) Yêu cầu công nghệ hoặc kiến trúc đối với các biến dạng của công trình, sự thay đổi cốt thiết kế và vị trí của nhà hoặc công trình nói chung (nhà nhiều tầng, tháp, ống khói v.v…) của từng cấu kiện riêng biệt và thiết bị, bao gồm các yêu cầu về sự làm việc bình thường của thang máy, thiết bị cần trục, các thiết bị nâng v.v… ký hiệu là ; b) Yêu cầu về độ bền ổn định và chống nứt của kết cấu gồm cả ổn định chung của công trình ký hiệu là . 3.51 - Trị giới hạn cho phép của biến dạng đồng thời giữa nền và nhà hoặc công trình (biến dạng đều hoặc không đều) tương ứng với giới hạn sử dụng thuận tiện của nhà hoặc công trình theo yêu cầu công nghệ hoặc kiến trúc, phải được quy định theo các tiêu chuẩn thiết kế nhà và công trình, phù hợp với quy tắc sử dụng kỹ thuật của các thiết bị hoặc với nhiệm vụ thiết kế. Điều kiện S < phải kiểm tra khi lập các thiết kế điển hình và thiết kế riêng lẻ, bằng cách tính nền tác dụng qua lại với kết cấu trên móng, các kết cấu này đã tính toán về độ bền, ổn định và chống nứt. 3.52 - Trị biến dạng giới hạn cho phép theo điều kiện sử dụng thiết bị (ví dụ thang máy, cần trục, máy v.v…) phải quy định xuất phát từ các sai lệch cho phép trong công nghệ về độ lún và độ nghiêng của thiết bị. Khi đó, nếu cần dùng các giải pháp không kinh tế về nền và móng thì trong thiết kế nhà và công trình (theo sự thỏa thuận của cơ quan sử dụng thiết bị và cơ quan giám định) phải nghiên cứu khả năng thực hiện điều chỉnh thiết bị trong quá trình sử dụng. 3.53 - Trị số không cho phép quy định đối với nhà và công trình có độ cứng lớn (ví dụ như nhà kiểu tháp, lò cao, ống khói v.v…), độ bền của loại công trình này đủ để tiếp thu các nội lực xuất hiện khi có sự tác dụng qua lại giữa nền với công trình và cũng không quy định đối với nhà và công trình có sơ đồ kết cấu mềm, trong công trình loại này nội lực không xuất hiện (ví dụ các loại hệ khớp cầu…). 3.54 - Khi lập các thiết kế điển hình của nhà và công trình trên cơ sở trị số và thường phải quy định các tiêu chuẩn sau đây về cho phép dùng các thiết kế ấy (hoặc các phương án riêng lẻ) để đơn giản việc tính nền theo biến dạng có kết hợp thiết kế điển hình với điều kiện đất của địa phương. a) Tính không đồng nhất chấp nhận được của nền tính chất này có thể đặc trưng bằng trị giới hạn mức độ thay đổi (tính không đồng đều) về nén co của đất a E tương ứng với trị trung bình mô đun biến dạng của đất trong phạm vi mặt bằng của nhà và công trình hoặc đặc trưng bằng trị số khác nhau của độ lún trung bình của nền nhà hoặc công trình S tb (điều 3.55 của tiêu chuẩn này); b) Trị quy ước về biến dạng giới hạn không đều của nền biến dạng này có thể dùng trong tính toán nền theo biến dạng mà không kể đến ảnh hưởng của độ cứng của nhà hoặc công trình đến sự phân bố lại tải trọng lên nền (điều 3.56 của tiêu chuẩn này); c) Liệt kê các loại đất (có kèm theo các đặc trưng đơn giản về tính chất và trạng thái cũng như đặc tính thành lớp của các loại đất này) khi có các loại đất ấy trong nền nhà hoặc công trình thì không cần tính nền theo biến dạng. 3.55 - Mức độ thay đổi tính nén của nền a E (theo điểm "a" của điều 3.54), một trong những tiêu chuẩn cho phép dùng các thiết kế nêu ở điều 3.54, được xác định bằng tỷ số giữa trị tính đổi lớn nhất với trị bé nhất của mô đun biến dạng theo chiều sâu đất nền trong phạm vi mặt bằng của nhà và công trình. Mô đun biến dạng tính đổi của đất nền E td xác định theo công thức dưới đây đặc trưng cho cấu tạo địa chất của đất nơi xây dựng về các mặt như thành lớp, tính nén co của từng lớp, kích thước và độ sâu đặt móng và tải trọng tác dụng lên móng: (19) Trong đó: w i - Diện tích của biểu đồ áp lực thêm lên đất theo trục móng tác dụng trong phạm vi chiều dày lớp đất thứ i có mô đun biến dạng E i xác định theo phụ lục 3. Trị trung bình mô đun biến dạng của đất nền E tb xem như tiêu chuẩn thứ 2 để dùng các thiết kế nêu ở điểm "a" điều 3.54, xác định bằng tỷ số giữa tổng mô-đun tính đổi E td của từng lớp đất khác nhau về cấu tạo địa chất nhân cho các diện tích tương ứng và tổng diện tích của nhà và công trình. 3.56 - Biến dạng giới hạn cho phép của nền nhà và công trình S gh lấy theo bảng 16 nếu các kết cấu trên móng không tính theo biến dạng không đều của nền và không xác định được trị số (theo điểm "b" điều 3.50) hoặc (theo điểm "b" điều 3.54) và khi thiết kế nhà không quy định trị (theo điểm "a" điều 3.50, 3.51 và 3.52 của tiêu chuẩn này). Trong trường hợp này khi lấy S gh ở bảng 16, phải chú ý: a) Việc tính toán biến dạng của nền cho phép tiến hành mà không cần kể đến ảnh hưởng của độ cứng của kết cấu nhà hoặc công trình đến sự phân bố lại tải trọng trên nền; b) Khi đất nền trong toàn bộ diện tích nhà hoặc công trình dạng thiết kế gồm các lớp nằm ngang (với độ nghiêng không quá 0,1) thì trị giới hạn cực đại và trị trung bình của độ lún tuyệt đối nêu ở bảng 16 cho phép tăng lên 20 %. c) Đối với nền đất trương nở, trị biến dạng giới hạn nâng móng lên, trị lớn nhất và trung bình lấy bằng 0,25 trị độ lún giới hạn lớn nhất và trung bình nêu ở bảng 16 còn độ võng của nhà lấy bằng 0,5 trị giới hạn nêu cũng ở bảng này. Chú thích: Trên cơ sở mở rộng kinh nghiệm thiết kế xây dựng và sử dụng các loại nhà và công trình khác nhau có chú ý tới hiệu quả của các giảii pháp kết cấu nhằm đảm bảo yêu cầu do nền biến dạng lún không đều gây ra cho phép quy định các trị biến dạng giới hạn khác với trị nêu ở bảng 16. Bảng 16 Tên và đặc điểm kết cấu của công trình Trị biến dạng giới hạn của nền S gh Biến dạng tương đối Độ lớn tuyệt đối trung bình và lớn nhất (cm) Dạng Độ lớn Dạng Độ lớn 1 2 3 4 5 1. Nhà sản xuất và nhà dân dụng nhiều tầng bằng khung hoàn toàn 1.1. Khung bê-tông cốt thép không có tường chèn Độ lún lệch tương đối 0,002 Độ lún tuyệt đối lớn nhất S lgh 8 1.2. Khung thép không có tường chèn Như trên 0,004 Như trên 12 1.3. Khung bê-tông cốt thép có tường chèn - 0,001 - 8 1.4. Khung thép có tường chèn - 0,002 - 12 2. Nhà và công trình không xuất hiện nội lực thêm do lún không đều. - 0,006 - 15 3. Nhà nhiều tầng không khung, tường chịu lực bằng: Võng hoặc võng tương đối 0,0007 Độ lún trung bình S ghtb 10 3.1. Tấm lớn 3.2. Khối lớn và thể xây bằng gạch không có cốt Như trên 0,001 Như trên 10 3.3. Khối lớn và thể xây bằng gạch có cốt hoặc có dằng bê-tông cốt thép Độ võng hoặc võng tương đối 0,0012 Độ lún trung bình S ghtb 15 3.4. Không phụ thuộc vật liệu của tường Độ nghiêng theo hướng ngang i gh 0,005 - - 4. Công trình cao, cứng: 4.1. Công trình máy nâng bằng kết cấu bê-tông cốt thép: a) Nhà làm việc và thân xilô kết cấu toàn khối đặt trên cùng một bản móng Độ nghiêng ngang và dọc i gh 0,003 Độ lún trung bình S ghtb 40 b) Như trên, kết cấu lắp ghép Như trên 0,003 Như trên 30 c) Nhà làm việc đặt riêng rẽ Độ nghiêng ngang i gh 0,003 - 25 Độ nghiêng dọc i gh 0,004 - 25 d) Thân xilô đặt riêng rẽ, kết cấu toàn khối Độ nghiêng ngang và dọc 0,004 - 40 e) Như trên, kết cấu lắp ghép Như trên 0,001 - 30 4.2. Ống khói có chiều cao II (mét): II ≤ 100m Nghiêng I gh 0,005 Độ lún trung bình S ghtb 40 100 < II ≤ 200m -nt- 30 200 < II ≤ 300m -nt- -nt- 20 II > 300m -nt- -nt- 10 4.3. Công trình khác, cao đến 100m và cứng. Nghiêng I gh 0,004 Độ lún trung bình S ghtb 20 3.57 - Việc tính nền theo biến dạng xem như đảm bảo nếu áp lực trung bình thực tế lên đất ở đáy móng của nhà hoặc công trình thiết kế không vượt quá áp lực tính toán lên nền và bảo đảm được một trong các điều kiện sau đây: a) Tính không đồng nhất thực tế của nền a E bé hơn trị số nêu ở điểm "a" của điều 3.54. b) Điều kiện địa chất của nơi xây dựng phù hợp với phạm vi áp dụng thiết kế điển hình nêu ở điểm "c" điều 3.54. c) Nếu các loại nhà nêu ở bảng 17 được xây dựng trên các loại đất cũng ở bảng này và xếp được vào bảy phương án điều kiện địa chất. 3.58 - Việc đo thực tế ở các biến dạng của nền và móng cần phải dự kiến thực hiện khi: - Thiết kế nhà và công trình quan trọng xây trên đất nền không đồng nhất và biến dạng lớn, nếu biến dạng dự tính gần với trị giới hạn cho phép đối với nhà và công trình này: - Nếu dùng các kết cấu mới cho nhà và công trình hoặc móng của chúng chưa được nghiên cứu đầy đủ trong xây dựng hàng loạt. - Khi có những yêu cầu đặc biệt lúc thiết kế nhà về mặt đo biến dạng nhằm nghiên cứu sự làm việc của nền, kết cấu của nhà và công trình hoặc của thiết bị công nghệ, v.v… - Việc lựa chọn các đối tượng do biến dạng cần phải thỏa thuận với cơ quan chủ quản. Bảng 17 LOẠI NHÀ Các phương án điều kiện địa chất không cần tính lún đối với nhà nêu ở cột 1 1 2 A - Nhà sản xuất của các xí nghiệp công nghiệp 1 - Nhà một tầng có kết cấu chịu lực ít nhạy, lún không đều (ví dụ như khung thép hoặc bê tông trên móng đơn với gối tựa khớp của sàn và thanh giằng v.v…và gồm cả cần trục có sức nâng 50 tấn 2 - Nhà nhiều tầng (đến 6 tầng) có lưới cột không quá 6x9 mét B - Nhà ở và nhà công cộng Nhà có dạng chữ nhật trên mặt bằng không có bước nhảy theo chiều cao, khung hoàn toàn hoặc không khung có tường chịu lực bằng gạch, bằng khối lớn hoặc tấm lớn: a) Dài gồm nhiều đơn nguyên cao đến 9 tầng b) Nhà kiểu tháp không toàn khối cao đến 14 tầng C - Nhà và công trình sản xuất nông nghiệp Một và nhiều tầng không phụ thuộc vào sơ đồ kết cấu và hình dạng trên mặt bằng. 1 - Đất hòn lớn có hàm lượng cát ít hơn 40 % và sét ít hơn 30 % 2 - Cát có độ thô bất kỳ, trừ cát bụi chặt và chặt vừa 3 - Cát có độ thô bất kỳ nhưng chặt. 4 - Cát có độ thô bất kỳ nhưng chặt vừa. 5 - Á cát, á sét và sét ở độ sệt I s < 0,5 và hệ số rỗng e trong khoảng 0,4 ÷ 0,9 6 - Như điểm 5 trên, nhưng hệ số rỗng e = 0,5 -1,0 7 - Đất cát có e < 0,7 kết hợp với đất sét nguồn gốc môren có e < 0,7 và I s < 0,5 không phụ thuộc vào thứ tự thế nằm của đất. Chú thích: 1 - Bảng 17 cho phép sử dụng khi: a) Đất gồm nhiều lớp nằm ngang trong nền nhà và công trình (độ nghiêng không quá 0,1) thuộc những loại đất liệt kê ở bảng này; b) Nếu bề rộng các móng băng riêng biệt nằm dưới các kết cấu chịu lực hoặc diện tích của các móng trụ không chênh nhau quá 2 lần; c) Đối với nhà và công trình có chức năng khác với chức năng nêu ở bảng nhưng giống nhau về kết cấu tải trọng và đất có tính nén không vượt quá tính nén của đất nêu ở bảng; 2- Bảng 17 không áp dụng cho các nhà sản xuất có tải trọng trên sàn lớn hơn 2 tấn/m 2 . TÍNH NỀN THEO SỨC CHỊU TẢI 3.59 - Mục đích tính nền theo sức chịu tải (theo nhóm trạng thái) giới hạn thứ nhất là đảm bảo độ bền của nền và tính ổn định của nền đất (không phải đá), cũng như không cho phép móng trượt theo đáy và không cho phép lật vì sẽ dẫn đến sự chuyển vị đáng kể của từng móng hoặc của toàn bộ công trình và do đó công trình không thể sử dụng được. Khi dùng trong tính toán sơ đồ phá hoại của nền (lúc đạt đến trạng thái giới hạn của nền) phải xét cả về mặt tĩnh cũng như mặt động đối với móng hoặc công trình cho trước. 3.60 - Tính nền theo sức chịu tải phải xuất phát từ điều kiện: (20) Trong đó: N - Tải trọng tính toán trên nền, xác định theo điều 3.6-3.9 của tiêu chuẩn này. F - Sức chịu tải của nền. k tc - Hệ số độ tin cậy do cơ quan thiết kế quy định tùy theo tính chất quan trọng của nhà hoặc công trình, ý nghĩa của nhà hoặc công trình khi tận dụng hết sức chịu tải của nền, mức độ nghiên cứu điều kiện đất đai và lấy không bé hơn 1,2. 3.61 - Sức chịu tải (độ bền) của nền đá F được tính theo công thức sau đây không phụ thuộc vào độ sâu đặt móng: (21) Trong đó: R đa - Trị tính toán cường độ tức thời của mẫu đá nén ở trạng thái no nước, xác định theo yêu cầu của điều 3.13-3.15 thuộc tiêu chuẩn này; - Lần lượt là bề rộng và bề dài tính đổi của móng xác định theo các công thức: (22) (23) Trong đó: e b và e l - Lần lượt là độ lệch tâm của điểm đặt hợp lực theo hướng trục dọc và ngang của móng. 3.62 - Sức chịu tải của nền đất không phải đá cần phải xác định từ điều kiện là trong đất hình thành mặt trượt phủ hết đáy móng hoặc công trình; khi đó quan hệ giữa ứng suất pháp p và ứng suất t trên toàn bộ mặt trượt ứng với trạng thái cân bằng giới hạn của nền coi như là tuân theo quy luật: t = p. tg j 1 + C 1 (24) Trong đó: j 1 , C 1 - trị tính toán của góc ma sát trong và lực dính đơn vị của đất xác định theo yêu cầu của điều 3.13 - 3.15 thuộc tiêu chuẩn này. 3.63 - Sức chịu tải của đất sét no nước được nén chậm và đất than bùn của nền (ở độ no nước G ≥ 0,85 và hệ số cố kết C v ≤ 1.10 7 cm 2 /năm) phải xác định có kể đến sự xuất hiện trạng thái chưa ổn định vì giảm ứng suất tiếp t trên mặt trượt do áp lực nước dư u trong lỗ rỗng. Khi đó quan hệ giữa ứng suất pháp p và ứng suất tiếp t lấy theo quy luật: t = (p - u) tg j 1 + C 1 (25) Chú thích : Trị áp lực nước dư u trong lỗ rỗng cho phép xác định bằng phương pháp lý thuyết cố kết một chiều của đất có kể đến sự thay đổi trạng thái của đất tùy theo sự tăng tải của công trình xây dựng. 3.64 - Sức chịu tải của nền không phải đã cứng xác định trên cơ sở lý thuyết cân bằng giới hạn của môi trường đất. Khi đó phải phân biệt các trường hợp được phép dùng: a) Nghiệm giải tích (trong những trường hợp nêu ở điều 3.65 của tiêu chuẩn này); b) Phương pháp đồ giải - giải tích bằng cách xây dựng mặt trượt cung tròn (trong những trường hợp nêu ở điều 3.66 của tiêu chuẩn này). 3.65 - Sức chịu tải của nền F đối với thành phần tải trọng thẳng đứng cho phép xác định bằng cách dùng nghiệm giải tích nếu nền gồm đất đồng nhất ở trạng thái ổn định và móng có đáy phẳng; còn phụ tải ở các phía khác nhau của móng về trị số không khác nhau quá 25 %. (26) Trong đó: và - Ký hiệu giống như ở công thức (21) A 1 , B 1 và D 1 - Các hệ số không thứ nguyên xác định theo các công thức: A 1 = l g i g n g (27) B 1 = l q i q n q (28) D 1 = l c i c n c (29) l g , l q , l c - Các hệ số sức chịu tải phụ thuộc vào trị tính toán của góc ma sát trong j 1 của đất nền; i g , i q , i c - Hệ số ảnh hưởng góc nghiêng của tải trọng phụ thuộc vào trị tính toán góc ma sát trong của đất j 1 và và góc nghiêng d của hợp lực so với phương thẳng đứng trên đáy móng; n g , n q , n c - Hệ số ảnh hưởng của tỷ số các cạnh đến móng hình chữ nhật; g 1 , g 1 ’ - Trị tính toán khối lượng thể tích của đất trong phạm vi khối lăng trụ ở phía dưới và phía trên đáy móng được xác định (khi có nước ngầm) đối với đất cát có kể đến tác dụng đẩy nổi của nước. C 1 - Trị tính toán lực dính đơn vị của đất; h - Chiều sâu đặt móng; trong trường hợp phụ tải đứng không giống nhau ở các phía của móng thì h phải lấy ứng với phía tải trọng bé nhất (ví dụ phía có tầng hầm). Chú thích: Các hệ số sức chịu tải l hệ số ảnh hưởng góc nghiêng của tải trọng i và ảnh hưởng của tỷ số các cạnh đế móng n được xác định theo các công thức và biểu đồ của phụ lục 5 "Các hệ số để tính toán theo sức chịu tải của nền". 3.66 - Sức chịu tải của nền F xác định bằng phương pháp đồ giải giải tích có xây dựng mặt trượt cung tròn cho phép dùng trong các trường hợp khi: a) Nền gồm đất không đồng nhất. b) Độ lớn của phụ tải ở các phía khác nhau của móng chênh nhau quá 25 %. c) Móng đặt trên, dưới mái dốc hoặc trên các lớp đất có độ nghiêng lớn. d) Có thể xuất hiện trạng thái không ổn định của đất, trừ trường hợp đã nêu ở điều 3.67 của tiêu chuẩn này. Để xác định sức chịu tải của nền bằng phương pháp này cần phải xác định vị trí tâm và độ lớn bán kính vòng tròn nguy hiểm nhất của phần thể tích bị trượt của đất nền. Sức chịu tải của nền xem như đảm bảo nếu tỷ số giữa mô men của các lực cản trở sự trượt trên mặt trượt được chọn với mô men của các lực trượt không bé hơn 1.2. Chú thích: Trong trường hợp có thể xuất hiện trạng thái không ổn định của đất nền, việc xác định các lực cản trở sự trượt trên mặt trượt có thể tính theo quan hệ (25) khi kể đến áp lực nước lỗ rỗng. Để an toàn cho phép lấy một cách có căn cứ theo quan hệ này trị áp lực nước lỗ rỗng bằng ứng suất pháp trên mặt trượt (u = p) hoặc không kể đến góc ma sát trong bằng cách lấy j 1 = 0. 3.67 - Đối với nền đất no nước được nén chặt chậm gồm các loại đất nêu ở điều 3.63, nếu các lớp đất này nằm ở chiều sâu bé hơn 0,75 bề rộng của móng và nếu trong chiều dày của lớp nền chịu nén không có lớp đất thoát nước hoặc thiết bị thoát nước thì sức chịu tải được xác định không kể đến góc ma sát trong ( j 1 = 0). Trong trường hợp này, sức chịu tải của nền móng F chôn sâu không quá bề rộng của móng phải xác định theo công thức (30) đối với thành phần thẳng đứng của tải trọng nghiêng trên móng băng và theo công thức (31) đối với tải trọng thẳng đứng trên móng chữ nhật có chiều dài không quá ba lần bề rộng của đáy: F = [q + ( p + 1 - 2 d + cos d )c 1 ] (30) F = (31) Trong đó: , - Ký hiệu như ở công thức (21) q - Phụ tải ở phía đất, giả thiết bị đẩy trôi (có kể đến trọng lượng của nền tầng hầm hoặc tầng ngầm kỹ thuật); C 1 - Ký hiệu như ở công thức (26) p » 3,14; d - Góc nghiêng (tính bằng radian) của hợp lực tải trọng ngoài so với phương thẳng đứng, lấy là dương (+) nếu thành phần nằm ngang của hợp lực hướng về phía đất giả thiết bị đẩy trôi và là âm (-) trong trường hợp ngược lại. 3.68 - Phải tính móng vẽ trượt theo đáy móng trong trường hợp tác dụng lên móng những lực ngang lớn. Trường hợp này hệ số tin cậy k tc xác định theo công thức (32) không được bé hơn 1,2: (32) Trong đó: T g và T l - Tổng hình chiếu trên mặt trượt các lực tính toán về giữ và về trượt. CÁC BIỆN PHÁP NHẰM GIẢM ẢNH HƯỞNG BIẾN DẠNG CỦA NỀN ĐẾN VIỆC SỬ DỤNG THUẬN TIỆN NHÀ VÀ CÔNG TRÌNH 3.69 - Nếu trong quá trình thiết kế nền móng nhà và công trình cảm thấy biến dạng xác định bằng tính toán là không cho phép hoặc sức chịu tải của nền không đủ thì cần xét khả năng và tính hợp lý để tăng kích thước và chiều sâu đặt móng hoặc chuyển sang dạng móng khác có nhiều khả năng điều hòa biến dạng không đều (ví dụ móng băng thay bằng móng trụ v.v… hoặc dùng: a) Các biện pháp để giảm các biến dạng có thể có của nền hoặc tăng sức chịu tải của nền (điều 3.70 - 3.73 của tiêu chuẩn này); b) Các giải pháp kết cấu nhằm giảm độ nhạy của nhà, công trình và thiết bị kỹ thuật đối với biến dạng tăng của nền (điều 3.74 của tiêu chuẩn này); c) Các biện pháp xây dựng để giảm ảnh hưởng biến dạng của nền đến nhà hoặc công trình (điều 3.75 của tiêu chuẩn này). Việc lựa chọn một hoặc một số biện pháp kết hợp nói trên phải kể đến các yêu cầu nêu ở các điều 1.3 - 1.5; 3.2 và 3.3 của tiêu chuẩn này. 3.70 - Các biện pháp nhằm giảm biến dạng có thể có của nền hoặc tăng sức chịu tải của nền (điểm "a" của điều 3.69) gồm có: a) Chuẩn bị đặc biệt đối với nền (điều 3.71 của tiêu chuẩn này); b) Các biện pháp bảo vệ đất nền do những thay đổi có thể xảy ra về tính chất xây dựng của nó trong khi thi công và sử dụng nhà và công trình cũng như những sự thay đổi tải trọng trên móng so với tải trọng đã dùng trong thiết kế (điều 3.73 của tiêu chuẩn này). Khi lựa chọn các biện pháp nêu ở điều này nên thấy rằng biến dạng của nền thuộc loại thứ nhất (nói ở điều 3.31 của tiêu chuẩn này) chủ yếu là do các tải trọng trên móng gây ra và sẽ xuất hiện những nội lực càng lớn trong kết cấu của nhà và công trình khi tính nén co của đất nền càng lớn; còn biến dạng loại hai không có liên quan đến tải trọng móng thì ngược lại. Trong mọi trường hợp nên chọn giải pháp kinh tế nhất, có khả năng giảm các biến dạng không đều có thể có của nền và đảm bảo sức chịu tải của nền; 3.71 - Việc chuẩn bị đặc biệt cho nền được dùng để thay đổi các tính chất cơ lý đất ở thế nằm tự nhiên hoặc đổi đất có tính chất xây dựng không phù hợp bằng đất có các đặc trưng về độ bền biến dạng tốt hơn. Việc chuẩn bị nền phải thực hiện bằng cách: a) Nén chặt một phần hoặc toàn bộ đất nền có tính chặt xây dựng không phù hợp (xem điều 3.72 của tiêu chuẩn này); b) Thay đổi hoàn toàn hoặc một phần (trên mặt bằng và theo chiều sâu) đất nền có tính chất xây dựng không phù hợp bằng đệm cát, sỏi, sạn hoặc các loại đất tương tự khác; c) Đắp đất (theo từng lớp hoặc bằng thủy lực) dùng làm đệm phân bố dưới móng nhà và công trình; d) Gia cố đất bằng các phương pháp hóa học, diện hóa học, nhiệt và bằng các phương pháp khác. 3.72 - Việc lèn chặt đất nền phải thực hiện bằng: a) Đầm bằng đầm nặng chủ yếu dùng để triệt tiêu tính chất lún ướt ở vùng phía trên tầng lún ướt hoặc lèn chặt thêm đối với đất chưa đủ chặt (đất đắp) (lèn chặt trên mặt). b) Cọc đất dùng chủ yếu là để triệt tiêu tính chất lún ướt của đất có chiều sâu lớn (lèn chặt ở chiều sâu đến 15 mét); c) Gia tải trước để làm chặt bùn no nước và đất than bùn có thêm giếng cát nếu cần tăng nhanh quá trình cố kết; d) Thấm ướt trước đất nền dùng chủ yếu để lèn chặt đất lún ướt và triệt tiêu tính chất lún ướt và trương nở của đất. đ) Hạ mức nước ngầm thường xuyên hoặc tạm thời trong đó có cả hạ sâu bằng chân không, dùng chủ yếu để lèn chặt đất yếu no nước (khi đó sự lèn chặt đất được do tăng trọng lượng lớp đất khô nhờ loại trừ được tác dụng đẩy nổi của nước ngầm cũng như sức căng mao dẫn). e) Dùng nổ để lèn chặt đất cát và đất lún ướt dạng lớt (nổ bề mặt, dưới nước và nổ sâu). g) Lèn chặt bằng rung thủy lực đất cát và đất lún ướt dạng lớt. h) Lèn chặt trên mặt đất cát bằng máy rung, đầm rung v.v… 3.73 - Các biện pháp giữ cho đất không bị thay đổi tính chất xây dựng trong quá trình xây dựng và sử dụng nhà và công trình cũng như những sự thay đổi tải trọng khác với tải trọng dùng khi thiết kế, gồm có: a) Biện pháp phòng tác dụng của nước do bố trí mặt bằng chung cho thích hợp, quy hoạch khu đất xây dựng các rãnh phân nước quanh nhà và công trình, đặt đường ống nước và bể chứa nước ở khoảng cách an toàn, không cho nước chảy tràn, xây dựng trong nền nhà và công trình các màng ít thấm được nước bằng đất được lèn chặt, tổ chức kiểm tra nước và các dịch thể khác có thể bị rò v.v… b) Các biện pháp nhằm giữ kết cấu và trạng thái đất nén tự nhiên khỏi chịu các tác động của khí quyển (tác động khí tượng thủy văn), tác động của nước ngầm, tác động lực của các máy làm đất và máy vận tải v.v… c) Các biện pháp loại trừ khả năng thay đổi tải trọng (so với tải trọng đã dùng trong thiết kế) trên móng do các phụ tải một bên móng hoặc do lộ đáy móng, sự vượt tải của nền cũng như do sức đạp của mái dốc, bãi chứa đất, chứa vật liệu xây dựng, chứa cấu kiện và phế phẩm v.v… 3.74 - Các biện pháp kết cấu để giảm độ nhạy của nhà, công trình và các thiết bị kỹ thuật đối với biến dạng của nền (điểm "b" của điều 3.69 thuộc tiêu chuẩn này) gồm có: a) Nâng cao độ bền và độ cứng không gian chung của nhà và công trình bằng cách: - Đặt các giằng bê tông cốt thép giữa các tầng hoặc các giằng xây có cốt; - Cắt nhà và công trình thành từng đoạn với chiều dài có hạn; - Quy định dạng và mức độ cốt thép kết cấu phù hợp với kết quả tính toán nhà và công trình do biến dạng có thể có của nền gây ra (trong nhà và công trình bằng cấu kiện cỡ lớn thì kết hợp với cách đặt các mối nối có đủ độ bền). - Tăng cường neo và liên kết cứng các cấu kiện đúc sẵn và đúc sẵn đổ tại chỗ: - Tăng cường phần móng tầng hầm của nhà và công trình bằng cách dùng móng băng đổ tại chỗ, đúc sẵn đổ tại chỗ, các băng trực giao nhau hoặc móng bể (trong trường hợp cần thiết thì dùng móng hộp). - Làm tầng hầm dưới toàn bộ diện tích của nhà và công trình hoặc dưới các đoạn riêng biệt v.v… b) Tăng tính dễ uốn của nhà và công trình bằng cách dùng các kết cấu mềm hoặc các kết cấu chia đoạn nếu yêu cầu công nghệ cho phép làm điều này; khi đó cần dự kiến các biện pháp nhằm bảo đảm: - Tính ổn định của các cấu kiện riêng rẽ trong kết cấu khi biến dạng của nền tăng lên. - Tăng diện tích gối của các cấu kiện riêng biệt (thành giằng, các tấm sàn). - Các mối nối cách ẩm và không thấm được nước giữa các cấu kiện giao nhau trong kết cấu. c) Đặt các thiết bị để làm bằng đều các kết cấu nhà, công trình và thiết bị kỹ thuật (gồm cả cần trục, cầu thang) khi nền bị biến dạng lớn. d) Các biện pháp đảm bảo sự làm việc bình thường của thiết bị khi nền biến dạng (ví dụ dùng các kích thước tương ứng của thiết bị gần giống với kết cấu xây dựng). Chú thích: Khi chọn các biện pháp kết cấu nói trên, cần thấy rằng hội lực thêm do biến dạng của nén gây ra trong kết cấu của nhà và công trình sẽ tăng lên cùng với sự tăng độ cứng của kết cấu và thông thường là cùng với sự kéo dài kết cấu ra. Vì vậy, việc tăng độ cứng của nhà và công trình phải kèm theo tăng độ bền của kết cấu và cắt nhà (công trình) thành từng đoạn hoàn chỉnh. 3.75 - Các biện pháp xây dựng nhằm giảm ảnh hưởng biến dạng của nền đến kết cấu của nhà và công trình (điểm "C" điều 3.69 của tiêu chuẩn này) gồm có: a) Điều chỉnh trị số và thời hạn gia tải cho đất nền cố kết chậm; b) Có thể liên kết các mối nối của kết cấu đúc sẵn và đúc sẵn-đổ tại chỗ chậm lại mà không cản trở tiến độ lắp ghép và an toàn để tăng thời gian biến dạng của nền lúc mà độ cứng của nhà và công trình còn thấp và do đó giảm nội lực trong kết cấu do lún không đều gây ra; c) Quy định có căn cứ trình tự xây dựng các phần khác nhau của nhà và công trình có chiều cao và tải trọng khác nhau trên đất nền; d) Giảm các tác động ngang liên kết phần móng tầng hầm của nhà và công trình xây ở những nơi chịu các biến dạng loại hai theo điều 3.31 của tiêu chuẩn này (trước hết là ở những nơi khai thác mỏ) bằng cách đào các hào giảm chấn, giảm diện tiếp xúc của kết cấu với đất, giảm lực ma sát của đất với phần chôn sâu của nhà và công trình v.v… nếu sức chịu tải của nền cho phép. 4. ĐẶC ĐIỂM THIẾT KẾ NỀN CỦA NHÀ VÀ CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG TRÊN ĐẤT LÚN ƯỚT 4.1 - Nền đất lún ướt phải thiết kế theo đặc điểm của loại đất này: ở trạng thái ứng suất của tải trọng ngoài hoặc trọng lượng bản thân của đất bị ướt, đất sẽ biến dạng thêm lún ướt. Chỉ kể đến biến dạng lún ướt khi trị lún ướt tương đối của đất d s ≥ 0,01. 4.2 - Biến dạng thêm của đất lún ướt được phân ra: a) Biến dạng lún ướt thẳng đứng S s do tải trọng trên móng gây ra trong phạm vi vùng biến dạng của nền kể từ đáy móng đến độ sâu mà ở đấy tổng ứng suất thẳng đứng của tải trọng trên móng và trọng lượng bản thân của đất bằng áp lực lún ướt ban đầu p s ; b) Biến dạng lún ướt thẳng đứng S sđ do trọng lượng bản thân của đất gây ra ở phần dưới của lớp đất lún ướt, bắt đầu từ độ sâu mà ở đó ứng suất thẳng đứng của trọng lượng bản thân đất bằng áp lực lún ướt ban đầu p s cho đến ranh giới dưới cùng của lớp lún ướt; c) Biến dạng ngang chuyển vị U s xuất hiện khi đất lún ướt do trọng lượng bản thân của nó trong phạm vi phần cong của phễu lún ướt. 4.3 - Điều kiện đất đai nơi xây dựng, tùy theo khả năng xuất hiện sự lún ướt do trọng lượng bản thân của đất gây ra, khi có các loại đất lún ướt, mà chia ra làm hai loại: - Lún ướt loại I khi mà sự lún ướt S s xảy ra về cơ bản ở trong phạm vi vùng biến dạng do tải trọng của móng hoặc của các tải trọng ngoài khác gây ra, còn sự lún ướt S sđ do trọng lượng bản thân của đất gây ra thực tế là không có hoặc không vượt quá 5cm; - Lún ướt loại II khi mà sự ướt lún S sd do trọng lượng bản thân của đất gây ra, chủ yếu là ở phần dưới của lớp lún ướt và khi có tải trọng ngoài thì ngoài S sd còn có sự lún ướt S s xảy ra ở phần trên của lớp lún ướt trong phạm vi vùng biến dạng. 4.4 - Loại điều kiện địa chất về lún ướt được quy định khi khảo sát địa chất công trình dựa vào kết quả thí nghiệm trong phòng, khi cần chính xác thì sự lún ướt do trọng lượng bản thân gây ra phải thí nghiệm ở hiện trường bằng cách làm ướt đất trong hố thí nghiệm. 4.5 - Khi thiết kế nền có đất lún ướt cần phải chú ý khả năng đất bị ướt và độ ẩm của đất tăng do: a) Ướt cục bộ nền dẫn đến lún ướt đất trên diện hạn chế trong một số vùng hoặc toàn bộ bề dày lún ướt. b) Ướt trầm trọng toàn bộ bề dày lún ướt trên một diện lớn và xuất hiện hết độ lún ướt đất do tải trọng truyền trên móng cũng như do trọng lượng bản thân của đất gây ra; c) Sự nâng cao mực nước ngầm gây ra lún ướt các lớp đất phía dưới của nền bởi trọng lượng bản thân của các lớp bên trên hoặc bởi tổng tải trọng trên móng của nhà và công trình và trọng lượng bản thân của đất; d) Độ ẩm của đất lún ướt tăng từ từ, làm phá hoại điều kiện tự nhiên về bốc hơi ẩm của đất do xây dựng và phủ lớp nhựa đường trên mặt đất và do sự tích tụ dần độ ẩm khi nước bề mặt thấm vào đất. Chú thích: Nguyên nhân và các dạng khác nhau về ướt đất nền nên theo các điều 4.7, 4.8, 4.10, 4.14, 4.15 và 4.16 của tiêu chuẩn này. 4.6 - Nền có đất lún ướt phải tính toán theo các yêu cầu nêu ở phần 3 của tiêu chuẩn này. Tổng biến dạng đứng của nền gồm có độ lún do tải trọng truyền lên móng và độ lún ướt do tải trọng của móng và trọng lượng bản thân của đất gây ra. Độ lún do tải trọng truyền lên móng gây ra phải xác định theo các yêu cầu trình bày ở phần 3 của tiêu chuẩn này. Đối với đất không có tính lún ướt thì dựa vào các đặc trưng biến dạng của đất ẩm tự nhiên còn đối với đất lún ướt thì theo các yêu cầu ở điều 4.10 - 4.12 của tiêu chuẩn này. Chú thích: Khi thiết kế nền có đất lún ướt cần chú ý khả năng sử dụng các biện pháp nêu ở điều 3.69 và 4.16 của tiêu chuẩn này. 4.7 - Áp lực tính toán R trên nền đất có thể bị lún ướt do các nguyên nhân nêu ở các điểm "a" "b" và "c" của điều 4.5 của tiêu chuẩn này, cần xác định có kể đến các yêu cầu sau đây: a) Khi khắc phục được khả năng xuất hiện lún ướt của nền do tải trọng trên móng và các phần nhà và công trình trên móng gây ra bằng cách giảm áp lực trên đất thì trị số R không được vượt quá áp lực lún ướt ban đầu p s ; b) Khi đảm bảo độ bền của nhà và công trình bằng cách dùng tổng hợp các biện pháp chống nước với các biện pháp kết cấu được quy định theo tính toán về tổng độ lún và lún ướt có thể có của nền, thì khi trị số R xác định theo công thức (15) phải sử dụng trị tính toán các đặc trưng j II và C II của đất lún ướt ở trạng thái no nước sau khi lún ướt. c) Khi lèn chặt và gia cố đất lún ướt bằng các phương pháp khác nhau thì trị số R xác định theo công thức (15) phải sử dụng trị tính toán các đặc trưng j II và C II của đất lèn chặt và gia cố có độ chặt cho trước độ bền của đất ở trạng thái no nước. 4.8 - Áp lực tính toán R trên nền khi không thể lún ướt (chỉ bị ẩm theo các nguyên nhân nêu ở điểm "d" của điều 4.5 tiêu chuẩn này) phải xác định theo công thức (15). Trong trường hợp này các đặc trưng bền của đất phải lấy: - Nếu W ≥ W d : Theo kết quả thí nghiệm đất ở trạng thái ẩm tự nhiên W; - Nếu W < W d : Theo kết quả thí nghiệm đất ở độ ẩm giới hạn lăn W d . 4.9 - Kích thước sơ bộ của móng nhà và công trình xây trên đất lún ướt phải quy định xuất phát từ trị áp lực tính toán quy ước R o (bảng 3 phụ lục 4). Trị quy ước R o cũng cho phép dùng để quy định kích thước cuối cùng của móng khi thiết kế những loại nhà nêu dưới đây nếu chúng không có quá trình công nghệ ướt. a) Các nhà sản xuất, kho, nhà nông nghiệp và các nhà một tầng tương tự khác có kết cấu chịu lực ít nhạy với lún không đều, có tải trọng trên móng trụ đến 40 tấn và trên móng băng đến 8 tấn/mét. b) Nhà ở và nhà công cộng không khung, cao không quá 3 tầng, có tải trọng trên móng băng đến 10 tấn/mét. 4.10 - Lún ướt của đất phải xác định bằng tính toán kể đến những điều kiện đất đai (điều 4.3 và 4.4 của tiêu chuẩn này) dạng thấm ướt có thể có (điều 4.5) và các yếu tố khác. Khi tính toán lún ướt của đất loại II do trọng lượng bản thân của đất gây ra cần xác định: a) Trị lún ướt lớn nhất của đất xuất hiện khi thấm ướt toàn bộ chiều dày lún do làm ướt từ trên, với diện tích có bề rộng nhỏ hơn chiều dày lún ướt hoặc khi nâng cao mực nước ngầm; b) Trị lún ướt có thể có của đất khi làm ướt cục bộ một diện tích có bề rộng bé hơn chiều dày lún ướt. 4.11 - Độ lún ướt của nền, độ lệch lún và độ nghiêng của các móng riêng biệt phải tính toán có kể đến sự làm ướt không đều đất lún ướt do nước tràn theo các phía khác nhau từ nguồn thấm ướt ở vị trí bất lợi nhất đối với móng định tính toán. 4.12 - Trị chuyển vị ngang của nền khi lún ướt do trọng lượng bản thân của đất gây ra (điểm "C" điều 4.2 tiêu chuẩn này) cần phải xác định xuất phát từ sự hình thành phễu lún ướt trên mặt đất, phần cong của phễu phụ thuộc vào cấu tạo địa chất, các đặt trưng cơ lý của đất và vào điều kiện thấm ướt. Chú thích: 1. Việc tính toán biến dạng nêu ở các điều 4.10 - 4.12 của tiêu chuẩn này nên tiến hành theo phụ lục III. 2. Trị tính toán của độ lún ướt tương đối d s cũng như trị áp lực lún ướt ban đầu P s là các trị tiêu chuẩn mà hệ số an toàn về đất trong công thức (12) lấy bằng đơn vị k d = 1. 4.13 - Các yêu cầu tính toán nền theo biến dạng đứng (độ lún và lún ướt) được xem như thỏa mãn và các biến dạng có thể tính toán mà không cần kiểm tra đối với đất ướt lún loại 1 nếu như áp lực trung bình thực tế lên nền dưới tất cả các móng của nhà không vượt quá: a) Áp lực ướt lún ban đầu P s ; b) Trị áp lực tính toán quy ước R o (theo phụ lục IV) đối với nhà nêu ở điều 4.9 được xây trên đất có độ lún ướt tương đối d s < 0,03 ở áp lực P = 3Kg/cm 2 . 4.14 - Độ lún ướt của đất nền do ướt cục bộ và ướt nhiều từ trên xuống (điểm "a" và "b" điều 4.5 tiêu chuẩn này) nên dùng trong tính toán kết cấu của nhà và công trình có kể đến những điều kiện đất đai và các biện pháp chọn dùng trong thiết kế. Ở những nơi có đất ướt lún loại I phải kể đến sự thay đổi tính nén của nền do ướt cục bộ đất ướt lún gây ra, còn đối với đất ướt lún loại II, ngoài sự thay đổi tính nén còn có sự hạ thấp mặt nền khi đất ướt lún bởi trọng lượng bản thân của nó. 4.15 - Nền nhà và công trình xây trên đất lún ướt trong những điều kiện mà ở đấy không thể thấm ướt cục bộ và ướt nhiều (điểm "a" và "b" điều 4.5 tiêu chuẩn này) và cũng không thể có sự dâng cao mức nước ngầm (điểm "c" điều 4.5 tiêu chuẩn này), ví dụ trong những trường hợp khi nhà và công trình không lắp các đường ống cấp thoát nước, màng lưới đường ống bên ngoài đặt ở khoảng cách lớn hơn 1,5 lần bề dày lún ướt v.v…, thì nên thiết kế như đối với đất không lún ướt; nhưng phải kể đến khả năng tăng dần độ ẩm của đất do những nguyên nhân trình bày ở điểm "d" điều 4.5 tiêu chuẩn này. 4.16 - Khi có thể bị lún ướt do những nguyên nhân nêu ở điểm "a", "b" và "c" điều 4.5 của tiêu chuẩn này thì cần dự kiến những biện pháp để loại trừ những ảnh hưởng có hại do lún ướt có thể có đến việc sử dụng thuận lợi nhà và công trình: a) Khắc phục tính lún ướt của đất (điều 4.17 của tiêu chuẩn này) bằng cách đầm chặt hoặc gia cố đất; b) Móng xuyên qua hết lớp đất lún ướt (điều 4.22 của tiêu chuẩn này). c) Kết hợp nhiều biện pháp (điều 4.23 của tiêu chuẩn này) gồm cách loại trừ một phần tính lún ướt của đất, các biện pháp kết cấu và chống nước. Việc chọn các biện pháp nên tiến hành tùy theo các loại điều kiện địa chất về lún ướt (điều 4.3 của tiêu chuẩn này) có thể do nền bị ướt cả chiều dày lún hoặc một phần chiều dày, sự tác dụng qua lại giữa nhà và công trình thiết kế với công trình và đường giao thông kế cận v.v… Chú thích: Việc đầm chặt và gia cố đất lún ướt hoặc móng cần xuyên qua hết lớp đất này nên thực hiện trong phạm vi toàn bộ chiều dày ướt lún hoặc chỉ làm ở phần trên của nó nếu như tổng biến dạng tính toán (độ lún và lún ướt) có thể có của nền là cho phép xét theo điều kiện bền của kết cấu và điều kiện sử dụng của nhà và công trình được thiết kế. 4.17 - Loại trừ tính lún ướt của đất bằng cách: a) Trong phạm vi vùng biến dạng hoặc một phần vùng này: lèn chặt bằng đầm nặng, làm các đệm đất; đầm hố móng, đầm chặt bằng nổ dưới nước, gia cố bằng hóa học và nhiệt. b) Trong phạm vi tầng lún ướt; đầm sâu bằng cọc đất, làm ướt trước các lớp lún bên dưới, trong đó có cả nổ mìn dưới sâu, gia cố bằng hóa học và nhiệt. 4.18 - Chiều sâu lèn chặt đất bằng đầm nặng quyết định bởi kích thước và trọng lượng đầm, chế độ đầm nện, loại đất v.v… Còn lèn chặt đất bằng nổ dưới nước thì quyết định bởi trọng lượng thuốc nổ, mật độ đặt thuốc nổ, loại đất, chiều cao cột nước v.v… Trong trường hợp nếu việc đầm nện không thể đảm bảo làm chặt đất ở độ sâu cần thiết, thì nên xét đến việc đào bỏ lớp đất lún ướt, làm đệm bằng đất và lèn chặt đệm này theo từng lớp. Trọng lượng thể tích hạt đất trong phạm vi lớp được lèn chặt không được bé hơn trọng lượng thể tích hạt đất của lớp lún ướt, còn trong đệm đất thì không được bé hơn 1,65 - 1,7 tấn/m 3 tùy theo loại đất được dùng. Chú thích: Trong trường hợp khi chiều sâu của vùng biến dạng vượt quá lớp được lèn chặt, kể cả đệm đất thì phương pháp lèn chặt đất nói ở đây được xem như biện pháp giảm sự lún ướt có thể có của nền. 4.19 - Việc đầm chặt hố móng phải thực hiện bằng các đầm nặng nhờ đó tạo được hố móng có hình dáng và chiều sâu cho trước với đất được lèn chặt dưới đáy hố và ở thành nghiêng của hố. Tính toán nền móng trong các hố móng được lèn chặt phải tiến hành theo độ chặt và các đặc trưng bền của lớp lèn chặt, chiều dày của nó cũng như trị áp lực lún ướt ban đầu của đất nằm bên dưới lớp được lèn chặt. 4.20 - Các thông số lèn chặt theo chiều sâu của đất lún ướt bằng cọc đất (số lượng, khoảng cách, kích thước cọc v.v…) phải được quy định từ điều kiện đạt được độ chặt yêu cầu của đất nền, trong đó đã khắc phục hết sự lún ướt của đất do trọng lượng bản thân của đất và tải trọng truyền lên móng gây ra: còn kích thước của diện tích cần nén chặt trên mặt bằng phải xuất phát từ điều kiện đảm bảo sức chịu tải của khối đất được lèn chặt và của lớp đặt nền phía dưới khi đất có cấu trúc tự nhiên ở xung quanh bị lún ướt. 4.21 - Làm ướt trước đất nền nên xem như biện pháp làm chặt (khắc phục tính ướt lún) chỉ đối với các lớp đất bên dưới nằm trong phạm vi vùng lún ướt do trọng lượng bản thân đất gây ra. Kích thước điện cần lèn chặt và phương pháp làm ướt phải quy định bằng tính toán sao cho trong phạm vi xây dựng công trình không có sự lún ướt do trọng lượng bản thân của đất gây ra. Để loại trừ sự lún ướt của đất trong vùng biến dạng do tải trọng trên móng gây ra việc làm trước đất nền trong những trường hợp cần thiết cần thêm: - Lèn chặt lớp đất bên trên bằng nổ mìn dưới nước; - Lèn chặt đất bằng đầm nặng hoặc làm đậm đất; - Làm móng sâu, kể cả móng cọc xuyên hết lớp đất bên trên. Nhằm mục đích nâng cao hiệu quả việc làm chặt đất ở bên dưới trong những trường hợp cần thiết (Ví dụ: khi tải trọng trên nền lớn) phải thực hiện đồng thời việc làm ướt đất với nổ mìn dưới sâu. 4.22 - Việc xuyên hết lớp đất lún ướt của nền nên làm theo một trong các phương pháp sau đây: - Xây dựng các móng bằng cọc đóng, cọc nhồi, cóc khoan nhồi và các loại cọc tương tự khác; - Dùng các trụ hoặc băng bằng đất được gia cố bằng các phương pháp hóa học, nhiệt hoặc các phương pháp khác và được kiểm tra thực tế. - Tăng độ sâu chôn móng. 4.23 - Kết hợp các biện pháp chống nước và kết cấu cũng như lèn chặt và gia cố đất ở vùng bị biến dạng thông thường nên dùng ở những nơi đất lún ướt thuộc loại II. Ở những nơi đất lún ướt loại I, các biện pháp chống nước và kết cấu chỉ nên xét trong những trường hợp khi do một nguyên nhân nào đó không thể loại trừ được tính lún ướt của đất trong phạm vi vùng biến dạng hoặc phải dùng móng sâu. 4.24 - Sức chịu tải của nền có đất lún ướt khi móng gồm các trụ bằng đất gia cố phải xác định có kể đến cường độ của đất theo mặt hông của móng ("dương" đối với đất lún ướt loại I; "âm" đối với đất lún ướt loại II). 5. ĐẶC ĐIỂM THIẾT KẾ NỀN, NHÀ VÀ CÔNG TRÌNH XÂY TRÊN ĐẤT TRƯƠNG NỞ 5.1 - Nền có đất trương nở phải thiết kế theo đặc thù của đất này khi thấm nước bị tăng thể tích - trương nở. Khi giảm độ ẩm của đất trương nở thì xảy ra quá trình ngược lại - co ngót. Việc tăng thể tích có thể xảy ra ở đất sét thông thường nếu bị làm ướt bằng các chất thải hóa học của sản xuất công nghệ (Ví dụ các dung dịch axit sunfuric). Chú thích: Khi thiết kế nền bằng xỉ than nên chú ý rằng khi ướt, một số xỉ than có khả năng trương nở (ví dụ xỉ than khi luyện kim bằng điện). 5.2 - Trị số trương nở của đất nền phụ thuộc vào áp lực tác dụng ở đáy móng, loại và trạng thái đất, chiều dày của lớp đất trương nở, diện bị ướt, tính chất vật lý và hóa học của chất lỏng thấm vào nền. 5.3 - Biến dạng của nền có đất trương nở có thể xảy ra do các nguyên nhân sau đây: - Sự trương nở do thấm làm ẩm đất do nước sản xuất, nước khí quyển hoặc do nâng cao mực nước ngầm; - Sự tích tụ độ ẩm dưới công trình theo từng vùng ở độ sâu hạn chế do phá hoại điều kiện tự nhiên về bốc hơi khi xây dựng và phủ nhựa đường (lớp màng chắn trên mặt); - Sự trương nở và co ngót của đất ở phần trên của vùng chứa khí do thay đổi chế độ thủy nhiệt (yếu tố khí hậu theo mùa) cũng như sự co ngót do khô bởi tác động của các nguồn nhiệt. Chú thích: Khi đất nền trương nở và co ngót sẽ xuất hiện áp lực thêm ở hướng ngang, áp lực này phải kể đến khi thiết kế các phần sâu của nhà và công trình (móng, tường tầng hầm v.v…) 5.4 - Nếu có đất trương nở phải tính theo biến dạng ứng với những yêu cầu chung trình bày ở phần 3 của tiêu chuẩn này và khi cần thiết thì cũng tính theo sức chịu tải. Ngoài ra cần phải xác định trị tính toán về biến dạng thêm của nền do trương nở hoặc co ngót đất gây ra, bằng cách lấy tổng các biến dạng của lớp đất nền riêng rẽ xuất phát từ trị trương nở tương đối d tr hoặc co ngót tương đối d c xác định theo phụ lục 3 do áp lực tổng tác dụng tại các lớp đất đang xét gồm trọng lượng bản thân của đất, tải trọng truyền từ móng nhà hoặc công trình và áp lực thêm do phần không thấm nước của khối đất gây ra. 5.5 - Trị tiêu chuẩn của các đặc trưng và s tn xác định theo kết quả thí nghiệm đất trong phòng thí nghiệm có kể đến các chỉ dẫn ở điều 5.3 của tiêu chuẩn này về những nguyên nhân thay đổi có thể có về độ ẩm của đất nền. Trị tính toán của các đặc trưng d tn và d c cho phép lấy bằng trị tiêu chuẩn khi trong công thức (12) lấy hệ số an toàn của đất k d = 1. 5.6 - Nếu xác định bằng tính toán trị biến dạng của nền lớn hơn trị cho phép đối với nhà và công trình định thiết kế thì cần phải dự kiến. - Các biện pháp để giảm biến dạng của nền (các điều 3.70 và 5.7 của tiêu chuẩn này); - Các biện pháp chống nước giữ cho đất nền không bị ướt (điều 3.73 của tiêu chuẩn này) hoặc hạn chế mức độ ướt; - Các biện pháp kết cấu đối với nhà hoặc công trình để có thể tiếp nhận các biến dạng (điều 3.74 của tiêu chuẩn này). Trị giới hạn về biến dạng do đất bị nở gây ra cho phép lấy theo bảng 16 có chú ý đến các yêu cầu ở điều 3.56 của tiêu chuẩn này. 5.7 - Các biện pháp nhằm giảm hoặc loại trừ các biến dạng có thể có do đất bị nở gây ra, gồm: - Khắc phục tính chất trương nở của đất nền trong phạm vi toàn bộ hoặc một phần chiều dày bằng cách làm ướt trước; - Dùng đệm cát thay thế; - Thay thế toàn bộ hoặc một phần lớp đất trương nở bằng đất không trương nở. - Móng xuyên qua (toàn bộ hoặc một phần) lớp đất trương nở. 5.8 - Chiều dày của lớp đất nền được làm ướt trước, chiều dày của phần đất trương nở bị thay thế hoặc độ sâu của lớp đất bị móng xuyên qua phải quy định tùy theo trị biến dạng cần giảm do trương nở gây ra. 5.9 - Khi xây móng trên nền đất trương nở có làm ướt trước cần phải xét đến việc làm các đệm bằng cát, sỏi hoặc đá dăm hay làm chặt lớp đất bên trên của nền bằng các vật liệu kết dính (ví dụ: vôi). 5.10 - Đệm cát thay thế phải đặt trên mặt hoặc trong phạm vi lớp đất trương nở khi áp lực truyền lên nền không nhỏ hơn 1kg/cm 2 . Để làm đệm, được dùng cát có bất kỳ cỡ hạt nào trừ cát bụi, đầm chặt đến khối lượng thể tích không nhỏ hơn 1,55 tấn/m 3 . 5.11 - Việc thay thế đất trương nở nên lấy đất không trương nở tại chỗ, đầm đến độ chặt cho trước. Trong trường hợp này việc xây dựng nhà phải làm như đối với đất bình thường không trương nở. 6. ĐẶC ĐIỂM THIẾT KẾ NỀN, NHÀ VÀ CÔNG TRÌNH XÂY TRÊN ĐẤT THAN BÙN NO NƯỚC 6.1 - Nền đất than bùn phải thiết kế theo tính đặc thù của loại đất này: no nước, tính nén co lớn, kéo dài độ lún theo thời gian, các đặc trưng bền, biến dạng và thấm dưới tác dụng của tải trọng sẽ thay đổi nhiều và không đẳng hướng. Nước ngầm trong đất than bùn thường có tính ăn mòn mạnh đối với vật liệu móng và các phần dưới đất của nhà và công trình, phải kể đến điều này khi chọn vật liệu và phương pháp chống tác dụng ăn mòn của nước. 6.2 - Các đặc trưng bền và biến dạng của đất than bùn cũng như các quá trình lưu biến khi thay đổi trạng thái ứng suất phải quy định tùy thuộc vào các áp lực khác nhau truyền lên mẫu đất than bùn khi nén một trục trong điều kiện không nở hông (bằng thí nghiệm nén). 6.3 - Các kết quả thí nghiệm đất than bùn, kể đến tính không đẳng hướng của nó, phải kèm theo chỉ dẫn về phương tự nhiên so với trục thẳng đứng của từng mẫu đất được lấy và về hướng của các quá trình thí nghiệm cơ học so với trục này. Không cho phép kể đến tính không đẳng hướng của đất than bùn nếu trị các đặc trưng của đất đối với hướng ngang chênh không quá 40% so với các trị này theo hướng thẳng đứng. 6.4 - Không cho phép thiết kế nền là đất nhiều than bùn và than bùn (bảng 12) làm chỗ tựa trực tiếp cho móng, không tùy thuộc vào chiều dày của các lớp đất ấy và vào trị tính toán biến dạng của nền. 6.5 - Nếu trị tính toán biến dạng của nền đất than bùn hoặc sức chịu tải của nó không chịu được nhà và công trình thiết kế thì trong thiết kế phải dự kiến: - Các biện pháp giảm các biến dạng có thể có của nền (các điều 3.70 và 6.6 của tiêu chuẩn này). - Các biện pháp kết cấu để nhà (công trình) tiếp thu các biến dạng dự tính của nền (điều 3.74 của tiêu chuẩn này). 6.6 - Trong các biện pháp giảm biến dạng của nền đất than bùn no nước cần phải dự kiến: - Móng xuyên qua (toàn bộ hoặc một phần) lớp đất than bùn trong đó kể cả móng cọc; - Gạt bỏ hoàn toàn hoặc một phần đất than bùn theo diện quy hoạch và thay bằng đất tại chỗ (không phải đất than bùn) hoặc bằng các đệm cát, sỏi (dăm); - Nén chặt trước nơi định xây dựng. 6.7 - Các phương tiện cơ bản dùng để nén trước đất than bùn là: - Gia tải bằng đất đắp tạm thời hoặc thường xuyên có làm lớp thấm, các rãnh hoặc hố thoát nước; - Hạ mực nước tạm thời hoặc thường xuyên. 6.8 - Việc lựa chọn các biện pháp hoặc kết hợp chúng phải tiến hành có kể đến chiều dày của lớp và tính chất đất than bùn cũng như tính chất và chiều dày của các lớp đất nằm ngay bên dưới hoặc phủ bên trên đất than bùn. 6.9 - Khi thiết kế việc gia tải cần phải quy định: - Trị áp lực trên cốt đất được nén chặt cần phải đạt được đối với nhà hoặc công trình định thiết kế, đặc trưng bằng tính nén của đất. - Thời gian cần thiết, đặc trưng đất được nén chặt. Để xác định trị áp lực cũng như thời gian, đặc trưng của đất cần phải đạt, cho phép dùng phương pháp lý thuyết cố kết tuyến tính của đất. 6.10 - Độ chặt của đất trong lớp gia tải bằng cát và trong đệm cát đắp trên đất than bùn phải kiểm tra theo số liệu xuyên tĩnh nêu ở bảng 5. Chú thích: không cho phép dùng xuyên động để kiểm tra độ chặt của đất trong đệm cát và trong lớp gia tải trong điều kiện đất than bùn no nước. 6.11 - Việc tính toán nền đất than bùn theo sức chịu tải và theo biến dạng phải tiến hành có kể đến: - Tốc độ chất tải trên mặt đất than bùn; - Các lực thủy động sinh ra trong quá trình chất tải. - Sự thay đổi ứng suất trên cốt đất do quá trình cố kết; - Tính không đẳng hướng về độ bền của đất than bùn; Khi tính toán cho phép dùng phương pháp lý thuyết cố kết tuyến tính. 7 - ĐẶC ĐIỂM THIẾT KẾ NỀN, NHÀ VÀ CÔNG TRÌNH XÂY TRÊN BÙN 7.1 - Nền bùn phải thiết kế theo tính đặc thù của loại đất này: tính nén co lớn, kéo dài độ lún theo thời gian, sự thay đổi đáng kể và tính không đẳng hướng của các đặc trưng bền, biến dạng, thấm và lưu biến của bùn khi chịu tác dụng của tải trọng cũng như tính xúc biến khá lớn do hiện tượng hóa lỏng tạm thời của bùn khi chịu tác dụng của tải trọng động. 7.2 - Các số liệu về bùn cần cho thiết kế nền phải thu thập trên cơ sở điều tra địa chất công trình bằng các phương pháp khác nhau trừ phương pháp động. Nên dùng các phương pháp như nén ngang trong hố khoan, xuyên tĩnh, cắt quay v.v… 7.3 - Các đại lượng đặc trưng quan hệ giữa áp lực với tính biến dạng, độ bền và tính không đẳng hướng của bùn cũng như các đặc trưng về các quá trình lưu biến cần quy định giống như đối với đất than bùn no nước theo các yêu cầu nêu ở các điều 6.2 và 6.3 của tiêu chuẩn này. 7.4 - Khi dùng bùn để làm nền phải phân biệt các trường hợp khi bùn là: - Đáy hồ ao và tựa trên đất sét hoặc cát; - Lớp giữa đất sét và đất cát. 7.5 - Nếu nền bùn là đáy hồ, ao thì trên mặt nền phải đắp một lớp cát để đảm bảo nước thoát dễ dàng khi nền bùn chịu tác dụng của tải trọng nén của lớp cát và sau đó là tải trọng của nhà hoặc công trình. Chiều dày lớp cát phải xác định bằng tính toán qua sức chịu tải của nền và lớp cát đắp bên trên cũng nằm trong chiều dày ấy. Trạng thái ứng suất của bùn trong tính toán phải lấy ứng với trạng thái được nén chặt của bùn trong khi truyền tải trọng lên nền. 7.6 - Nếu nền bùn gồm các lớp nằm giữa đất sét hoặc đất cát thì phải kiểm tra sự ổn định (sức chịu tải) giống như nền nhiều lớp của nhà hoặc công trình định thiết kế. Trong trường hợp này tính chất cơ lý của bùn nên lấy ứng với trạng thái ứng suất tự nhiên của đất. Khi sức chịu tải của nền không đủ hoặc trị biến dạng tính toán không cho phép đối với nhà hoặc công trình thì cần dự kiến cách làm chặt nền bằng các phương pháp tương tự như cách làm chặt đất than bùn (các điều 6.7 và 6.9 của tiêu chuẩn này). 7.7 - Trong trường hợp cần giảm độ nhạy của nhà và công trình xây trên bùn đối với biến dạng không đều của nền thì phải dự kiến các biện pháp kết cấu theo yêu cầu của điều 3.74 thuộc tiêu chuẩn này. 7.8 - Tính nền theo biến dạng và theo sức chịu tải phải tiến hành theo những chỉ dẫn ở điều 6.11 của tiêu chuẩn này. 8. ĐẶC ĐIỂM THIẾT KẾ NỀN, NHÀ CÔNG TRÌNH XÂY TRÊN ĐẤT ÊLUVI 8.1 - Nền có đất êluvi phải thiết kế theo tính đặc thù của đất này: là sản phẩm phong hóa của đá tại chỗ và ở mức độ nào đấy giữ được cấu trúc và tổ chức của mình trong vỏ phong hóa cũng như giữ đặc tính về thế nằm của đất. Do đó khi thiết kế cần chú ý: - Đất êluvi rất có thể không đồng nhất và trong phạm vi diện xây dựng theo chiều sâu và theo mặt bằng gồm một số loại khác nhau: đá phong hóa yếu và phong hóa đất hòn lớn, đất cát và đất sét, khác nhau rất nhiều về các đặc trưng độ bền và đặc trưng biến dạng: - Đất êluvi, ví dụ như đất hòn lớn và đá bị phong hóa mạnh (đá bùn vôi) bị yếu đi và bị phá hoại trong khi chưa lấp hố móng. - A-cát êluvi và cát bụi trong trường hợp no nước, lúc đào hố móng và lúc xây móng có thể dẫn đến trạng thái lỏng. - Cát bụi êluvi có hệ số rỗng e > 0,6 và độ no nước G < 0,7 khi ướt có thể có tính chất lún ướt. 8.2 - Để kể đến một cách đầy đủ và chính xác hơn đặc điểm của đất êluvi khi khảo sát địa chất công trình cần xác định dạng đất đá gốc, cấu trúc và mặt cắt vỏ phong hóa, tính chất nứt, thành phiến, thành lớp, các phần bị hạ và bị bào mòn, mặt trượt, trị số, hình dáng và số lượng thể bị bao đất hòn lớn. Việc lấy mẫu, quy định loại và phương pháp thí nghiệm trong phòng và hiện trường đối với đất êluvi phải thực hiện tùy thuộc vào mặt cắt vỏ phong hóa và thành phần đất đá gốc. 8.3 - Khi thiết kế nền đất êluvi phải chú ý quy định cách thí nghiệm trong quá trình khảo sát về khả năng và trị số giảm độ bền của nền đất êluvi trong thời gian dự tính chưa bị lấp kín hố móng. Để đánh giá sơ bộ việc có thể giảm độ bền của đất cho phép dùng các phương pháp gián tiếp dựa vào sự thay đổi trong thời gian cho trước về: - Trọng lượng thể tích - đối với đá; - Sức chống xuyên đơn vị - đối với đất sét; - Hàm lượng tương đối theo trọng lượng các hạt có kích thước bé hơn 0,1 mm đối với đất cát và các hạt có kích thước bé hơn 2mm đối với đất hòn lớn. Chú thích: Ảnh hưởng của các tác động khí quyển ở các lớp bên trên của đất êluvi bị lộ cho phép xác định trong điều kiện thí nghiệm trong phòng các mẫu đất (nguyên dạng) được lấy lên. 8.4 - Nếu nền gồm các loại đất có tính nén thay đổi lớn và có thể sinh ra các biến dạng không cho phép đối với nhà và công trình định xây dựng thì nên dự kiến: - Làm các đệm đất lèn chặt phân bố bằng cát, đá dăm hoặc đất hòn lớn không bị phong hóa từ các đất đá gốc; - Đào bỏ vùng bên trên của đất chịu nén thuộc các thể bao đá; - Làm sạch nền ở vùng bên trên, loại bỏ chỗ bị rời rạc "túi" và "hốc" phong hóa trong đá và sau đó nhồi đá dăm hoặc cát đầm chặt; - Làm bằng phẳng bề mặt đất đá nếu dùng móng đúc sẵn. Trong trường hợp những biện pháp này thấy chưa đủ nên xét đến việc dùng móng cọc hoặc các biện pháp kết cấu theo yêu cầu của điều 3.74 thuộc tiêu chuẩn này. 8.5 - Trong thiết kế nền và móng phải dự kiến cách bảo vệ đất êluvi khỏi bị phá hoại bởi các tác động khí quyển và nước trong thời gian đào hố móng. Muốn vậy không được phép dừng thi công nền sau đó mới làm móng; cần phải dùng các biện pháp bảo vệ; không được đào đất ở hố móng đến ngay độ sâu thiết kế; lớp đất bảo vệ này phải dày ít nhất 0,3 mét đối với đất sét và đất cát bụi và 0,1 - 0,2 mét đối với các loại đất cát khác; phương pháp nổ mìn để đào đá chỉ cho phép dùng cách bắn mìn nông. 8.6 - Việc tính nền đất êluvi theo biến dạng và theo sức chịu tải phải kể đến đặc điểm của đất này ứng với các yêu cầu chung quy định ở phần 3 của tiêu chuẩn này. 9. ĐẶC ĐIỂM THIẾT KẾ NỀN, NHÀ VÀ CÔNG TRÌNH XÂY TRÊN ĐẤT NHIỄM MUỐI 9.1 - Nền đất nhiễm muối phải thiết kế theo tính đặc thù của đất này: - Hình thành độ lún do xói ngầm khi đất bị ướt lâu dài (và thấm nước qua đất) trị độ lún này phụ thuộc vào quá trình hình thành và thế nằm của đất, vào thành phần hạt và thành phần khoáng vật cấu trúc, hệ số rỗng và độ ẩm tự nhiên của đất, vào lượng chứa và thành phần định tính của muối hòa tan trong nước, phụ thuộc vào độ phân tán và phân bố của đất nhiễm muối trong nền, thành phần hóa học của chất lỏng thấm qua nền và điều kiện thấm, cũng như phụ thuộc vào tác động của tải trọng trên nền; - Sự thay đổi tính chất cơ lý của đất trong quá trình bị rửa trôi và thường làm giảm đặc trưng bền của đất; - Sự trương nở của đất sét bị nhiễm muối trong trường hợp thấm ướt; - Tác dụng ăn mòn vật liệu móng và các phần ngầm của nhà và công trình do đất nhiễm muối bị ướt và do sự hòa tan muối trong đất. 9.2 - Nền đất nhiễm muối phải tính toán theo yêu cầu nêu ở phần 3 của tiêu chuẩn này. Nếu đất nhiễm muối là loại lún ướt hoặc trương nở thì phải kể đến những yêu cầu bổ sung nêu ở phần 4 và phần 5 của tiêu chuẩn này… 9.3 - Độ lún do xói ngầm xác định bằng tổng độ lún của từng lớp đất trong nền dựa vào lún tương đối do xói ngầm theo tính chất của đất, số thời gian thấm ướt và áp lực tác dụng. Việc xác định trị độ lún do xói ngầm nền theo chỉ dẫn ở phụ lục 3 thuộc tiêu chuẩn này. 9.4 - Trị tương đối của độ lún do xói ngầm d x , phải xác định bằng thí nghiệm hiện trường bằng tải trọng tĩnh khi khảo sát địa chất công trình và để nghiên cứu chi tiết từng phần khác nhau của diện và để nghiên cứu chi tiết từng phần khác nhau của diện xây dựng phải thí nghiệm bổ sung trong phòng thí nghiệm. 9.5 - Việc kéo dài thí nghiệm đất để xác định độ lún tương đối do xói ngầm không được ngắn hơn 5 ngày đêm khi lượng muối trong đất đạt đến trị số: Trong đất hòn lớn: - 7 % trong chất nhét là sét, nếu lượng sét hơn 30 %. - 2 % trong chất nhét là cát, nếu lượng cát hơn 40 %. - 3 % trong các tảng đất hòn lớn. - 2 % trong đất cát. - 7 % trong đất sét (không lún ướt với e > 0,67) Đối với đất có lượng chứa muối lớn hơn để thiết kế nền nhà và công trình cấp I và cấp II, thí nghiệm phải kéo dài ít nhất 3 tháng còn đối với nhà cấp III và IV cho phép thí nghiệm ít hơn 3 tháng. 9.6 - Biến dạng toàn phần của nền đất nhiễm muối phải lấy bằng tổng biến dạng do: - Sự nét chặt của đất; - Hiện tượng xói ngầm (độ lún do xói ngầm); - Do lún ướt của đất (nếu đất thuộc loại lún ướt). - Trương nở và co ngót của đất (nếu đất thuộc loại trương nở). 9.7 - Khi muối phân bố không đều trong lớp đất và có khả năng phát triển các biến dạng tổng không đều, vượt quá trị cho phép đối với nhà hoặc công trình thì phải dự kiến các biện pháp ngăn chặn nền bị ướt và trong trường hợp cần thiết phải dự kiến các biện pháp kết cấu theo yêu cầu của điều 3.74 hoặc phải đặt móng trên đất không bị nhiễm muối bằng cách xuyên qua chiều dày lớp đất nhiễm muối. 10. ĐẶC ĐIỂM THIẾT KẾ NỀN, NHÀ VÀ CÔNG TRÌNH XÂY TRÊN ĐẤT ĐẮP 10.1 - Nền đất đắp phải thiết kế theo tính đặc thù của nó như: Không đồng nhất về thành phần, tính nén co không đều, khả năng tự lèn chặt do trọng lượng bản thân của đất, đặc biệt trong trường hợp tác dụng chấn động do các thiết bị làm việc, do sự giao thông thành phố và giao thông công nghiệp do sự thay đổi điều kiện địa chất thủy văn, việc làm ướt đất đắp, do sự phân giải các chất hữu cơ. Chú thích: Trong đất đắp bằng than xỉ và đất sét cần chú ý khả năng trương nở của nó khi bị ướt bằng nước và chất thải hóa học của sản xuất công nghiệp. 10.2 - Tính nén co không đều của đất đắp được xét đến trong tính toán nền phải xác định theo kết quả thí nghiệm trong phòng và hiện trường tùy thuộc thành phần và cấu trúc của đất đắp, phương pháp đắp, loại vật liệu chiếm phần chính của đất đắp. Mô đun biến dạng của đất đắp phải xác định trên cơ sở thí nghiệm bằng bàn nén. 10.3 - Nền đất đắp phải tính theo yêu cầu ở phần 3 của tiêu chuẩn này. Trị biến dạng toàn phần xác định bằng tính toán phải được tính như tổng độ lún của nền do tải trọng trên móng gây ra, độ lún thêm do tự lèn chặt đất đắp theo các nguyên nhân nêu ở điều 10.1 và độ lún hoặc lún ướt của lớp đất tựa do tác dụng của trọng lượng đất đắp và tải trọng của móng. 10.4 - Áp lực tính toán trên nền đất đắp phải xác định theo yêu cầu ở các điều 3.37 - 3.46 và 3.46 của tiêu chuẩn này dựa trên kết quả thăm dò địa chất công trình và kể đến tính không đồng nhất về thành phần và tổ chức của đất, phương pháp đắp, loại vật liệu chính của đất đắp, độ chặt, độ ẩm, và tuổi của đất đắp. 10.5 - Áp lực tính toán trên nền trong trường hợp dùng đệm cắt, dăm (sỏi) v.v… phải xác định xuất phát từ các đặc trưng cơ lý của đất đạt được độ chặt cho trước trong thiết kế. 10.6 - Kích thước ban đầu của móng nhà và công trình xây trên đất đắp phải quy định xuất phát từ áp lực tính toán quy ước R o nêu ở bảng 4 phụ lục 4 của tiêu chuẩn này. Trị quy ước R o cũng cho phép dùng để quy định kích thước cuối cùng của móng nhà có tải trọng trên móng trụ đến 40 tấn và trên móng bằng đến 8 tấn/mét. 10.7 - Nếu biến dạng toàn phần của nền xác định bằng tính toán thấy lớn hơn trị cho phép hoặc sức chịu tải của nền bé hơn sức chịu tải cần có để đảm bảo việc sử dụng bình thường nhà và công trình thì trong thiết kế cần dự kiến các biện pháp theo các yêu cầu của các điều 3.69 - 3.76. Những biện pháp cơ bản khi thiết kế nền đất đắp là: - Lèn chặt nền (điều 10.8 của tiêu chuẩn này) - Làm các đệm bằng cát, dăm (sỏi) hoặc bằng đất (điều 10.9 của tiêu chuẩn này). - Các biện pháp kết cấu để giảm độ nhạy của nhà và công trình đối với biến dạng lớn của nền (điều 3.74 của tiêu chuẩn này). - Dùng móng sâu (kể cả cọc) để xuyên qua đất đắp. Chú thích: Nếu phần lớn các biến dạng tính toán của nền xảy ra do đất đắp bị ướt thì phải dự kiến các biện pháp chống nước. 10.8 - Lèn chặt nền đất đắp bằng cách: - Đầm chặt bề mặt bằng đầm nặng đến chiều sâu 3 mét khi đất được đầm chặt có độ ẩm G ≤ 0,7; - Đầm chặt bề mặt bằng các máy chấn động và máy lu có rung đến chiều sâu 1,5 mét khi đất đắp là cát rời. - Đầm chặt bằng cách rung có nước đến chiều sâu 6 mét khi đất đắp là cát no nước. 10.9 - Làm các đệm bằng cát, dăm (sỏi) hoặc bằng đất là nhằm đổi đất đắp có tính nén co lớn và không đều. Chiều dày của đệm, loại đất dùng, mức độ đầm chặt của đệm phải quy định theo kết quả tính nền ứng với yêu cầu ở phần 3 của tiêu chuẩn này có kể đến các điều kiện xây dựng địa phương, có các loại đất tương ứng cũng như các thiết bị thi công đệm. Chú thích: Khi bên dưới lớp đất đắp có đất lún ướt loại II thì các đệm phải làm bằng đất sét trên toàn bộ diện tích xây dựng. 10.10 - Thiết kế nền đất đắp có chứa tàn tích thực vật tính theo hàm lượng tương đối lớn hơn 0,1 (điều 2.19 của tiêu chuẩn này) phải chú ý đến các chỉ dẫn ở các điều 6.1 - 6.11 của tiêu chuẩn này: nên bóc đất này đi và thi công đệm hoặc dùng móng xuyên qua lớp đất có chứa tàn tích thực vật. 11. ĐẶC ĐIỂM THIẾT KẾ NỀN, NHÀ VÀ CÔNG TRÌNH XÂY Ở NHỮNG NƠI KHAI THÁC 11.1 - Nền nhà và công trình xây ở những nơi khai thác phải thiết kế có kể đến sự sụt không đều của mặt đất, dẫn đến các biến dạng ngang của đất bị trượt do thi công mỏ và sự di chuyển của đất trong không gian bị đào xới. Các thông số biến dạng của mặt đất, kể cả độ võng bề mặt, độ nghiêng và chuyển vị ngang cũng như các chỗ nhô cao phải xác định theo yêu cầu của tiêu chuẩn thiết kế nhà và công trình ở nơi khai thác. Các thông số này được dùng chủ yếu để tính nền, móng và phần trên móng của nhà và công trình và cần chú ý khi tiến hành khảo sát địa chất công trình và xác định các đặc trưng của đất. 11.2 - Trị tính toán các đặc trưng bền j và C và đặc trưng biến dạng E để xác định nội lực tác dụng trong móng do biến dạng của mặt đất gây ra phải lấy bằng trị tiêu chuẩn với hệ số an toàn về đất trong công thức (12) bằng đơn vị k d = 1. Trị tính toán của mô đun biến dạng ngang (hướng cạnh) của đất Eng cho phép lấy bằng 0,5 đối với đất sét và 0,65 đối với đất cát so với trị tính toán của mô đun biến dạng (hướng đứng) E của đất. 11.3 - Áp lực tính toán R trên đất nền phải xác định bằng công thức (15) theo các yêu cầu ở các điều 3.37 - 3.42 của tiêu chuẩn này. Khi đó hệ số điều kiện làm việc của nhà m 2 có tác dụng qua lại với nền kể đến ảnh hưởng độ cứng kết cấu của nhà nên lấy theo bảng 16 nếu nhà hoặc công trình thiết kế theo sơ đồ kết cấu cứng có giằng tường và móng băng khép kín theo chu vi; trong những trường hợp còn lại lấy hệ số m 2 = 1. 11.4 - Áp lực biên của móng bè đối với nhà và công trình kiểu tháp (nhà nhiều tầng, tháp nước có áp, ống khói v.v…) cũng như các móng đơn của nhà công nghiệp phải tính toán có kể đến các mô men thêm do biến dạng của mặt đất khi khai thác gây ra. Trong trường hợp này áp lực biên không được vượt quá 1,4R và ở các điểm góc không quá 1,5R; còn hợp lực của các tải trọng và tác động thì không vượt ra ngoài phạm vi lõi tiết diện đáy móng. 11.5 - Không cần tính biến dạng của nền trong những trường hợp nêu ở bảng 17 cũng như khi kết cấu chịu lực của nhà và công trình được thiết kế có kể đến độ sụt không đều của mặt đất. Ở những nơi đất lún ướt thì kết cấu của nhà và công trình phải thiết kế có kể đến sự cộng tác dụng có thể có về biến dạng do khai thác và lún ướt của đất. 11.6 - Khi thiết kế nền nhà và công trình ở những nơi khai thác phải dự kiến kết cấu móng (các điều 11.7 và 11.8 của tiêu chuẩn này) cũng như các biện pháp phụ trợ (điều 11.9) để giảm những ảnh hưởng bất lợi do biến dạng mặt đất gây ra cho kết cấu trên móng. Bảng 18 Loại đất Hệ số m 2 đối với nhà và công trình có sơ đồ kết cấu cứng khi tỷ số chiều dài của nhà (công trình) hoặc các đoạn nhà trên chiều cao L/H L/H ≥ 4 4 > L/H > 2,5 2,5 ≥ L/H > 1,5 L/H ≤ 1,5 Đất hòn lớn có chất nhét là cát và đất cát, trừ cát mịn và cát bụi 1,1 1,7 2,1 2,5 Cát mịn 1,3 1,6 1,9 2,2 Cát bụi 1,1 1,3 1,7 2,0 Đất hòn lớn có chất nhét là sét và đất sét có độ sệt I s ≤ 0,5 1,0 1,0 1,1 1,2 Như trên với độ sệt I s > 0,5 1,0 1,0 1,0 1,0 11.7 - Móng nhà và công trình xây ở những nơi khai thác phải dùng các sơ đồ kết cấu cứng, đàn hồi hoặc kết hợp tùy theo trị biến dạng của mặt đất khi khai thác, độ cứng của kết cấu trên móng, tính biến dạng của đất nền v.v… Chú thích: 1. Móng thuộc sơ đồ kết cấu cứng là móng bè, móng băng có giằng bê tông cốt thép, móng đơn có liên kết với nhau v.v… 2. Móng thuộc sơ đồ kết cấu đàn hồi là móng có khe lún nằm ngang giữa các móng đơn đảm bảo có thể trượt lên nhau cũng như móng có các phần tử đứng tựa kiểu khớp và nghiêng được khi đất chuyển vị ngang. 3. Móng thuộc sơ đồ kết hợp là những móng cứng có các khe trượt ở bên dưới. 4. Đối với nhà khung sơ đồ đàn hồi của móng có thể đảm bảo bằng cách dùng gối tựa kiểu khớp của cột với móng. 5. Đối với nhà nhiều tầng và nhà kiểu tháp không cho phép dùng các móng nghiêng. 11.8 - Đối với nền đất có trị mô đun biến dạng bé (E < 100kg/cm 2 ) cũng như khi tính chất xây dựng của đất có thể xấu đi do khai thác thì nên dùng móng cọc hoặc móng bệ. Nếu phần trên của nền nhà hoặc công trình có lớp đất đắp, đất than bùn, đất lún ướt hoặc các loại đất tương tự thì nên dùng các loại móng xuyên qua lớp đất ấy. 11.9 - Các biện pháp nhằm giảm các tác động bất lợi (11.6 của tiêu chuẩn này) của biến dạng mặt đất đối với móng và kết cấu nhà và công trình gồm có: a) Giảm bề mặt móng tiếp xúc với đất; b) Giảm chiều sâu đặt móng đến giới hạn cho phép về điều kiện biến dạng và sức chịu tải của nền; c) Đất móng ở cùng một độ sâu; d) Lấp đất vào hố móng và làm đệm móng bằng vật liệu có tính dính và ma sát bé ở chỗ tiếp xúc với mặt móng; đ) Làm các đệm đất trên nền đất thực tế không bị nén co; e) Bố trí tầng hầm và tầng kỹ thuật dưới các chỗ phân cách của nhà. g) Đào các rãnh tạm thời (trước khi khai thác) theo chu vi của nhà và công trình. 12. ĐẶC ĐIỂM THIẾT KẾ NỀN NHÀ VÀ CÔNG TRÌNH XÂY Ở NHỮNG VÙNG ĐỘNG ĐẤT 12.1 - Nền nhà và công trình xây ở những vùng động đất có cấp động đất tính toán 7, 8 và 9 phải thiết kế theo các yêu cầu của tiêu chuẩn thiết kế nhà và công trình ở những vùng động đất. Ở những vùng có cấp động đất bé hơn 7 thì thiết kế nền không cần kể đến tác động động đất. 12.2 - Việc thiết kế nền có kể đến tác động động đất phải thực hiện trên cơ sở tính toán sức chịu tải bằng tổ hợp đặc biệt các tải trọng xác định theo yêu cầu của tiêu chuẩn về tải trọng và tác động cũng như tiêu chuẩn về thiết kế nhà và công trình ở những vùng động đất. Kích thước sơ bộ của móng cho phép xác định bằng tính toán nên theo biến dạng như các yêu cầu của phần 3 thuộc tiêu chuẩn này bằng tổ hợp cơ bản các tải trọng (không kể đến tác động động đất). 12.3 - Tính toán nền theo sức chịu tải thường chỉ tính với thành phần đứng của tải trọng truyền qua móng xuất phát từ điều kiện: (33) Trong đó: N d - thành phần thẳng đứng của tải trọng. F - sức chịu tải của nền. k tc - hệ số tin cậy lấy không bé hơn 1,5. m đđ - hệ số động đất về điều kiện làm việc, lấy bằng: - m đđ = 1.2 đối với đá, đất hòn lớn và đất cát ít ẩm (trừ cát rời) cũng như đất sét có độ sệt I s ≤ 0,5; - m đđ = 0,7 đối với cát rời no nước và đất sét có độ sệt I s ≥ 0,75; - m đđ = 1,0 đối với các loại đất còn lại. Thành phần tải trọng ngang chỉ kể đến khi kiểm tra độ ổn định về lật và trượt theo đáy móng. 12.4 - Với những tác động của tải trọng tạo ra mô men theo hai hướng của đế móng thì sức chịu tải F nên xác định riêng cho tác động của lực và mô men theo mỗi hướng độc lập nhau. 12.5 - Khi tính nền và móng với tổ hợp đặc biệt của tải trọng có kể đến tác động động đất cho phép tựa không hoàn toàn đáy móng lên đất (gián đoạn một phần) khi thỏa mãn các điều kiện sau đây: a) Độ lệch tâm e p của tải trọng tính toán không vượt quá 1/3 bề rộng móng trong mặt phẳng mô men lật: (34) b) Sức chịu tải của nền phải xác định theo bề rộng quy ước của móng b c bằng bề rộng vùng nén dưới đáy móng (với e p ≥ ) b c = 3 ; (35) c) Ứng suất tính toán lớn nhất dưới đáy móng có kể đến sự tựa không hoàn toàn của móng lên đất không được vượt quá tung độ mép của biểu đồ áp lực giới hạn. 12.6 - Chiều sâu đặt móng trong vùng động đất (tiêu chuẩn thiết kế nhà và công trình ở vùng động đất) thuộc loại I và II cũng lấy giống như đối với móng ở vùng không bị động đất. Đối với nhà cao hơn 5 tầng nên tăng chiều sâu đặt móng bằng cách xây tầng hầm. Các tầng hầm phải đặt bên dưới toàn bộ nhà hoặc dưới từng phần riêng rẽ nhưng đối xứng với trục nhà hoặc với từng bộ phận. Chỗ chuyển tiếp từ phần nhà có tầng hầm sang phần không có tầng hầm phải dự kiến làm các bậc theo chỉ dẫn ở điều 12.7 của tiêu chuẩn này. 12.7 - Móng nhà hoặc từng đoạn nhà trên đất không phải đá thường phải đặt ở cùng một độ sâu. Trong trường hợp móng băng của các đoạn nhà kế cận nhau đặt ở các độ sâu khác nhau thì phải làm bậc để chuyển tiếp giữa hai độ sâu. Bậc không có độ dốc quá 1:2 và chiều cao mỗi bậc không quá 60cm. Đoạn móng băng tiếp giáp mạch lún ít nhất 1m phải có cùng độ sâu. Khi cần đặt các móng trụ gần nhau ở các độ sâu khác nhau thì phải thỏa mãn điều kiện: (36) Trong đó: D h - Hiệu số chênh lệch về độ sâu đặt móng a - Khoảng cách trên mặt bằng kể từ mép gần nhất của đáy hố móng sâu hơn đến mép đáy móng nông hơn; j I - Trị tính toán của góc ma sát trong của đất. D j - Độ giảm tính toán của j I , ở vùng động đất cấp 7 lấy bằng - 2 o ; cấp 8 lấy bằng - 4 o và cấp 9 lấy bằng - 7 o ; C r - Trị tính toán của lực dính đơn vị; P tb - Áp lực trung bình dưới đáy của móng nằm cao hơn tính với tổ hợp tải trọng đặc biệt. Các móng trụ cách nhau bởi các khe lún phải ở cùng độ sâu. 13. ĐẶC ĐIỂM THIẾT KẾ NỀN ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN TRÊN KHÔNG 13.1 - Các yêu cầu ở phần này của tiêu chuẩn phải tuân theo khi thiết kế nền đường dây tải điện trên không và nền các trạm phân phối điện có điện thế từ 1 KV trở lên. Chú thích: Các trụ điện sản xuất hàng loạt và móng có kết cấu phổ thông dùng ở các đường dây tải điện trên không và ở các trạm phân phối điện được gọi là trụ bình thường. Theo đặc tính chịu tải mà trụ điện được chia ra trụ trung gian, trụ neo và trụ góc. Trụ điện và các móng có kết cấu đặt biệt được dùng trong những trường hợp đơn chiếc cũng như trong các chỗ vượt đặc biệt gọi là trụ chuyên dùng. Phải phân biệt các chế độ làm việc sau đây của đường dây tải điện: bình thường sự cố và lắp dựng. 13.2 - Các đặc trưng của đất dùng trong tính toán nền trụ điện hoặc trạm phân phối điện ngoài trời phải lấy theo kết quả nghiên cứu đất. Nền của trụ điện bình thường (có móng trên nền thiên nhiên) cho phép tính toán bằng cách dùng các trị tiêu chuẩn của các đặc trưng đất trình bày ở phụ lục 2. Trong trường hợp này, hệ số an toàn k tc để xác định trị tính toán các đặc trưng của đất, kể cả khối lượng thể tích dùng để tính nền theo biến dạng, lấy bằng k tc = 1, và khi tính theo sức chịu tải - thì theo bảng 19. Bảng 19 LOẠI ĐẤT Hệ số k tc để xác định trị tính toán các đặc trưng của đất khi tính nền theo sức chịu tải. Khối lượng thể tích g Góc ma sát trong Lực dính đơn vị - Đất cát 1,0 1,1 4,0 - Á cát có độ sệt I s ≤ 0,25, á sét và sét có độ sệt I s ≤ 0,5 1,0 1,1 2,4 - Á cát có độ sệt I s > 0,25, á sét và sét có I s > 0,5 1,0 1,1 3,3 Chú thích: 1. Trị đặc trưng C tc , j tc , E nêu ở các bảng thuộc phụ lục 2 đối với đất sét có độ sệt I s trong phạm vi 0,5 ÷ 0,75 cho phép lấy như đối với đất có độ sệt trong phạm vi 0,5 ÷ 1. 2. Trong trường hợp dùng các bảng trên cơ sở thống kê khác về các đặc trưng của đất được nghiên cứu theo các yêu cầu của điều 3.16 thuộc tiêu chuẩn này thì trị k tc phải quy định trên cơ sở những nghiên cứu đặc biệt. 13.3 - Trị tiêu chuẩn của khối lượng thể tích đất đắp khi tính nền trụ điện chịu tải trọng nhỏ cho phép lấy theo bảng 20. Bảng 20 Phương pháp đầm đất đắp lại Trị tiêu chuẩn của khối lượng thể tích đất đắp lại t/m 3 Độ ẩm tự nhiên Có kể đến tác dụng đẩy nổi của nước 1. Đầm cơ giới 1,7 2. Đầm tay 1,7 Chú thích: Tử số là trị khối lượng thể tích của đất sét còn mẫu số là khối lượng thể tích của đất cát. 13.5 - Việc tính nền trụ điện theo biến dạng và theo sức chịu cần tiến hành đối với mỗi chế độ làm việc của trụ. Khi đó tác động động lực của gió lên kết cấu trụ điện chỉ được kể đến khi tính nền trụ điện theo sức chịu tải. 13.6 - Các yêu cầu tính nền trụ điện chịu lực nhổ theo biến dạng được xem là thỏa mãn (tức là có thể không tính theo biến dạng) nếu khi nhổ bởi các lực đối xứng tuân theo điều kiện: - Đối với móng có dạng hình nấm: ; (37) - Đối với bản neo: ; (38) Trong đó: - Lực nhổ tiêu chuẩn truyền lên móng, tấn; n - Hệ số điều kiện làm việc lấy theo chỉ dẫn ở điều 13.7 của tiêu chuẩn này; R - Áp lực tính toán (Kg/cm 2 ) trên đất đắp lại của móng trong chế độ làm việc bình thường, lấy theo bảng 21. F - Hình chiếu diện tích mặt phía trên móng lên mặt phẳng thẳng góc với đường tác dụng của lực nhổ, cm 2 ; g m - Trọng lượng của móng hoặc của bản neo, kg; b - Góc nghiêng của đường tác dụng của lực nhổ so với hướng đứng. 13.7 - Hệ số điều kiện làm việc m trong các công thức (37) và (38) lấy bằng m = m d . m o . m c trong đó: - Hệ số m d = 1 đối với đất nêu ở bảng 21; - m d = 0,85 đối với sét và á sét có độ sệt 0,5 < I s < 0,75; m d = 0,7 đối với á cát có độ sệt 0,5 < I s < 1; - hệ số m o đối với trụ điện có đáy: 5m thì m o = 1,2 2,5m thì m o = 1,0 1,5m thì m o = 0,8 hệ số m c đối với chế độ làm việc: bình thường m c = 1,0 có sự cố m c = 1,15. Chú thích: 1. Kích thước đáy là khoảng cách giữa các trục móng đơn của trụ. 2. Ở những trị trung gian của đáy thì m c lấy theo nội suy. 13.8 - Áp lực tính toán trên đất nền dưới đáy móng chịu nén-lật không được vượt quá trị số xác định theo công thức (15) với hệ số m 2 = 1. Áp lực lớn nhất lên đất dưới mép đáy móng khi tác dụng tải trọng nén thẳng đứng và hai tải trọng ngang hướng theo các cạnh của đáy móng, không được vượt quá 1,2R cho mỗi tải trọng ngang kết hợp với tải trọng đứng. 13.9 - Trị giới hạn về độ lún của các khối móng độc lập và độ nghiêng khi chịu tải trọng đúng tâm và lệch tâm không được vượt quá trị số nêu ở bảng 22. 13.10 - Việc tính nền trụ điện theo sức chịu phải tiến hành - Đối với các loại móng có dạng hình nấm khi tác dụng lực nhỏ thẳng đứng, thì theo công thức: ( g d V + S w i c o cos j o + 0,9 g­ m ); (39) - Đối với bản neo khi tác dụng lực nhổ hướng theo góc b so với phương thẳng đứng, thì theo công thức: (N b + 0,9 g m cos b ); (40) Bảng 21 Loại trụ điện Độ chôn tương đối của móng trụ h/b Áp lực tính toán trên đất đắp lại ở chế độ làm việc bình thường R.Kg/cm 2 đối với đất Đất sét có độ sệt I s ≤ 0,5 Cát trung và cát mịn ít ẩm và ẩm Khi khối lượng thể tích của đất đắp , t/m 3 1,55 1,70 1,55 1,70 1 2 3 4 5 6 Trụ thẳng, trung gian, loại bình thường 0,8 1 1,5 2,0 2,5 - - 2. Trụ neo bình thường và neo góc có kéo lệch và không kéo lệch, trụ trung gian ở góc và trụ vòng, giả thiết bị phân phối điện ngoài trời 0,8 1,0 1,5 2,0 2,5 - - 3. Trụ đặc biệt 0,80 1,00 1,50 2,00 - - - - 0,28 0,35 0,45 0,55 - - - - 0,28 0,35 0,45 0,55 Chú thích: Tử số là trị R đối với móng hình nấm cũng như đối với bản neo của trụ có dây chằng chôn trong đất. Mẫu số là đối với bản neo có trụ tựa kiểu khớp trên móng. 2. Với những trị trung gian về độ chôn sâu tương đối h/b thì R xác định bằng nội suy. Bảng 22 Loại trụ điện Biến dạng giới hạn của nền trụ tải điện Độ lún của khối móng độc lập, cm Độ nghiêng của móng đơn Độ lún trung bình cm 1. Trụ thẳng trung gian, loại bình thường 0,003B 0,003 Không quy định 2. Trụ neo bình thường và neo góc có kéo lệch và không lệch, trụ trung gian ở góc và trụ vòng, giả thiết bị phân phối điện ngoài trời 0,0025B 0,0025 Như trên 3. Trụ chuyền đặc biệt 0,002B 0,002 20 Chú thích: B là khoảng cách giữa các trục móng theo hướng tác dụng của lực ngang. Ở các trụ có dây chằng. B là khoảng cách giữa trục móng chịu nén và neo làm việc do nhổ. Trong đó: - lực nhổ tính toán truyền qua móng hoặc bản neo; - hệ số tin cậy lấy theo bảng 23 g đ .V - trọng lượng đất đắp (có khối lượng thể tích g đ ) trong thể tích hình giật cấp kiểu tháp V tạo bởi phần đất bị trồi đi trọng lượng phần móng nằm trong đất: thể tích khối tháp bị trồi V được xác định bằng những mặt phẳng đi qua mép trên cùng của móng và nghiêng với phương đứng một góc j o lấy theo chỉ dẫn ở điều 23.11 của tiêu chuẩn này. g m - trọng lượng của bản neo hoặc của móng; N b - sức chịu tải của nền bản neo xác định theo chỉ dẫn ở điều 13.11 của tiêu chuẩn này. Bảng 23 Loại trụ điện Hệ số tin cậy - Trụ điện thẳng, trung gian, loại bình thường 1,0 - Trụ thẳng bình thường, neo không có kéo lệch 1,2 - Neo góc bình thường, trung gian, góc vành khuyên, neo có kéo lệch và giá thiết bị phân phối điện ngoài trời 1,3 - Trụ chuyển đặc biệt 1,7 Chú thích: Khi có nước ngầm, trọng lượng của móng và đất nằm ở dưới mực nước ngầm phải xác định có kể đến tác dụng đẩy nổi của nước. 13.11 - Sức chịu tải N b của nền bản neo trong công thức (40) khi chịu tác dụng lực nhổ hướng một góc b với phương thẳng đứng, do hình thành khối đất bị trồi mà các mặt của nó nghiêng với phương ngang một góc a 1 xác định bằng công thức: - Ở mép dưới của bản: ; (41) - Ở mép trên của bản: ; (42) - Ở mép cạnh của bản: ; (43) Sức chịu tải của nền bản neo N b tính theo công thức: N b = g d V cos b + S w i C o sin ( b + a 1 ); (44) Trong đó: g d - Khối lượng thể tích của đất đắp xác định theo chỉ dẫn của điều 13.2 và 13.3 của tiêu chuẩn này; V - Thể tích khối đất bị đẩy trồi xác định theo chỉ dẫn của điều 13.10 thuộc tiêu chuẩn này; y o và C o - Các thông số tính toán của đất đắp xác định theo công thức: y o ­ = h j 1 , C o = h C 1 ; (47) Trong đó: h - Hệ số nêu ở bảng 24 j 1 và C 1 - Trị tính toán lần lượt là của góc ma sát trong của đất và lực dính đơn vị, xác định theo yêu cầu ở điều 13.2 đối với trường hợp tính toán sức chịu tải của nền. Bảng 24 LOẠI ĐẤT ĐẮP Hệ số h khi khối lượng thể tích của đất đắp Kg/m 3 1,55 1,7 Cát, trừ cát bụi ẩm và no nước 0,5 0,8 Đất sét có độ sệt I s < 0,5 0,4 0,6 Chú thích: Hệ số h đối với cát bụi ẩm, sét và á sét ở độ sệt 0,5 < I s ≤ 0,75 và á cát với 0,5 < I s ≤ 1 lần phải giảm đi 15%. 14. ĐẶC ĐIỂM THIẾT KẾ NỀN MÓNG CẦU VÀ CỐNG 14.1 - Nền móng cầu và cống của đường sắt và đường ô tô kể cả cầu vượt và nền móng cầu cạn phải thiết kế theo đặc thù kết cấu của loại công trình này và các tải trọng tác dụng lên công trình, điều kiện sử dụng (yêu cầu độ an toàn cao lúc công trình làm việc) cũng như kể đến các điều kiện địa chất, địa chất thủy văn và thủy văn đối với các cầu xây ở các lòng sông và bãi bồi có dòng nước tác dụng thường xuyên hoặc theo mùa. 14.2 - Chiều sâu đặt móng trụ cầu hoặc các đệm đất của cống phải quy định xuất phát từ yêu cầu chung nêu ở các điều 3.27-3.28 của tiêu chuẩn này cũng như các chỉ dẫn phụ sau đây: Nếu đất ở đáy dòng chảy có thể bị nước xói đi thì móng trụ cầu phải đặt sâu ít nhất 2,5mét kể từ cốt thấp nhất của đáy dòng chảy sau khi bị xói bởi dòng lũ dự tính. Khi đất không thể bị dòng nước xói mòn thì móng trụ cầu trong mọi trường hợp, trừ đá phải đặt sâu cách mặt đất hoặc đáy dòng chảy ít nhất 1 mét. Trong đá, móng phải chôn sâu đến cốt xác định theo tính toán có kể đến mức độ phong hóa và các tính chất cơ học của đá nhưng không bé hơn 0,5 mét đối với trụ ngàm trong đá và không bé hơn 0,1 mét đối với móng tựa trên đá bền và không phong hóa. Chú thích: Trị xói mòn dòng nước phải xác định theo chỉ dẫn của tài liệu tiêu chuẩn thiết kế cầu và cống của đường sắt và đường ô tô do cơ quan Nhà nước có thẩm quyền phê duyệt. 14.3 - Xác suất tin cậy a của các trị tính toán những đặc trưng độ bền xác định theo yêu cầu ở các điều 3.10 - 3.16 của tiêu chuẩn này, đối với đất nền của cầu và cống thoát phải lấy bằng: - 0,98 để tính theo sức chịu tải; - 0,9 để tính theo biến dạng. 14.4 - Nền móng cầu và cống phải tính theo sức chịu tải và theo biến dạng. 14.5 - Việc tính toán nền cầu và cống theo sức chịu tải phải tiến hành theo những yêu cầu ở điều 3.60 của tiêu chuẩn này còn sức chịu tải F cho phép dựa vào kinh nghiệm mà chọn theo bảng cho sẵn tùy thuộc vào các đặc trưng vật lý của đất. 14.6 - Việc tính toán nền cầu và cống theo biến dạng phải bao gồm việc tính toán độ lún và nghiêng của móng cũng như kiểm tra vị trí đặt hợp lực ở đáy móng. 14.7 - Độ lún và độ nghiêng của các cầu bé và cầu trung bình cho phép không cần tính toán ngoại trừ hệ tĩnh định. Việc xếp loại cầu phải dựa vào tiêu chuẩn thiết kế cầu và cống. 14.8 - Việc tính toán theo biến dạng nền móng cầu ngoại trừ hệ siêu tĩnh, phải tiến hành có kể đến tác dụng qua lại giữa nền, móng và kết cấu phía trên. 14.9 - Việc tính lún của móng ngoài việc phụ thuộc vào kích thước kể cả bề rộng lớn hơn 10 mét, phải theo phương pháp chia tầng lấy tổng, còn nếu trong phạm vi bên dưới lớp chịu nén, nền đất có mô đun biến dạng lớn hơn 1000kg/cm 2 thì tính lún theo sơ đồ tính toán (mô hình) lớp đàn hồi với chiều dày có hạn. 14.10 - Cống dưới nền đường phải đặt trên móng hoặc trên đệm đất được đầm cẩn thận. Khi đó bắt buộc phải làm móng cho từng đoạn cống và cho các đầu cống có tiết diện không khép kín. Đối với các đầu cống có dạng kết cấu bất kỳ cũng cần có móng. Trong trường hợp đặt đầu cống lên đệm đất phải dự kiến làm màn chống thấm. 14.11 - Nền của cống (nhằm giữ trong quá trình sử dụng một độ dốc cần thiết để thoát nước dọc theo cống và đề phòng bị ngập phía hạ lưu) cần phải đặt cao lên, điều này phải xác định trên cơ sở tính toán độ lún của nền cho từng đoạn cống và đầu cống có kể đến ảnh hưởng qua lại giữa chúng và chiều cao thay đổi của nền đường phía bên trên. PHỤ LỤC I QUY TẮC THIẾT LẬP TRỊ TIÊU CHUẨN VÀ TRỊ TÍNH TOÁN CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA ĐẤT Nguyên tắc chung 1. Quy tắc này cần phải tuân theo khi tìm trị tiêu chuẩn và trị tính toán các đặc trưng của đất trong khu vực xây dựng nói chung (khu nhà ở, khu nhà máy, hệ thống chăn nuôi) hoặc từng bộ phận của khu đất hoặc khu vực của công trình sửa chữa hoặc xây dựng riêng rẽ (nhà ở, phân xưởng v.v…) 2. Trị tiêu chuẩn về trị tính toán các đặc trưng của đất xác định theo kết quả của các số liệu thí nghiệm trực tiếp, còn đối với các đặc trưng biến dạng và độ bền chẳng những theo kết quả của thí nghiệm trực tiếp mà còn theo các đặc trưng vật lý có dùng các bảng theo chỉ dẫn ở mục 3.16 của tiêu chuẩn này. Khi đó các giá trị riêng biệt của các đặc trưng dùng để thiết lập tiêu chuẩn và trị tính toán cần phải xác định theo cùng một phương pháp. Số lượng tối thiểu của một thí nghiệm chỉ tiêu nào đó đối với mỗi đơn nguyên địa chất công trình cần phải bảo đảm là 6. Đồng thời để tìm trị tiêu chuẩn và trị tính toán c và j cần phải xác định không nhỏ hơn 6 giá trị t đối với mỗi trị số áp lực pháp tuyến p. Số lượng thí nghiệm xác định trị tiêu chuẩn mô-đun biến dạng E bằng phương pháp nén tĩnh hiện trường ít nhất là 3. Trường hợp đặc biệt cho phép hạn chế bởi 2 giá trị E nếu các giá trị đó chênh lệch nhau không quá 25%. Chú thích: Số lượng xác định riêng biệt các đặc trưng của đất được phép giảm bớt khi thí nghiệm chỉ tiêu đó đã có trong tài liệu thăm dò trước tại đơn nguyên địa chất công trình của khu vực xây dựng. PHỤ LỤC 2 CÁC BẢNG TRỊ TIÊU CHUẨN CÁC ĐẶC TRƯNG ĐỘ BỀN VÀ BIẾN DẠNG CỦA ĐẤT 1. Các đặc trưng của đất ghi trong các bảng 1.3 của phụ lục 2 được phép dùng trong tính toán biến dạng nền nhà và công trình nêu ở chú thích 1 điều 3.16 của tiêu chuẩn này với hệ số an toàn k đ = 1 cũng như để tính toán nền của các cột tải điện cao thế và trạm phân phối điện nêu ở điều 13.2 của tiêu chuẩn này. Bảng 1 Hệ số t a dùng để xác định chỉ số độ chính xác trị trung bình đặc trưng của đất Số bậc tự do (n-1) đối với R n và g (n-2) đối với C và j Hệ số t a ứng với xác suất tin cậy a 0,85 0,90 0,95 0,98 0,99 2 3 4 5 1,34 1,25 1,19 1,16 1,89 1,64 1,53 1,48 2,92 2,35 2,13 2,01 4,87 3,45 3,02 2,74 6,96 4,54 3,75 3,36 6 7 8 9 10 1,13 1,12 1,11 1,10 1,10 1,44 1,41 1,40 1,38 1,37 1,94 1,90 1,86 1,83 1,81 2,63 2,54 2,49 2,44 2,40 3,14 3,00 2,90 2,82 2,76 11 12 13 14 15 1,09 1,08 1,08 1,08 1,07 1,36 1,36 1,35 1,34 1,34 1,89 1,78 1,77 1,76 1,75 2,36 2,33 2,30 2,28 2,27 2,72 2,68 2,65 2,62 2,60 16 17 18 19 20 1,07 1,07 1,07 1,07 1,06 1,34 1,33 1,33 1,33 1,32 1,75 1,74 1,73 1,73 1,72 2,26 2,25 2,24 2,23 2,22 2,58 2,57 2,55 2,54 2,53 25 30 40 60 1,06 1,05 1,05 1,05 1,32 1,31 1,30 1,30 1,71 1,70 1,68 1,67 2,19 2,17 2,14 2,12 2,49 2,46 2,42 2,39 2. Các đặc trưng của đất cát trong bảng 1 là của cát thạch anh với các hạt mài mòn khác nhau, có chứa, không quá 20% phenapat và không quá 5% các tạp chất khác (mi ca, lauconit, v.v…) kể cả tàn tích thực vật, không phụ thuộc vào độ no nước G. 3. Các đặc trưng của đất sét trong bảng 2 và 3 là của đất có chứa không quá 5% tàn tích thực vật và có độ no nước G ≥ 0,8. 4. Đối với đất cát và đất sét có những giá trị trung gian e không ghi trong các bảng 1 - 3 được phép xác định đại lượng c tc , j tc và E bằng nội suy. 5. Khi giá trị e đối với đất cát và đất sét cũng như khi giá trị G và I s đối với đất sét vượt phạm vi của các bảng 1 - 3 thì trị tiêu chuẩn các đặc trưng của đất C tc , j tc và E, nên xác định theo số liệu nghiên cứu địa chất công trình. 6. Khi các giá trị e đối với đất cát và đất sét cũng như G và I s đối với đất sét nhỏ hơn giới hạn dưới của chúng nêu trong bảng 1 - 3 thì các đặc trưng C tc , j tc và E, trong mức độ an toàn tin cậy, cho phép dùng theo các giới hạn dưới tương ứng của e, G, I s . Tuy nhiên, để đạt được những giải pháp kinh tế hơn về nền móng, trong trường hợp này các đặc trưng của đất C tc , j tc và E đề nghị xác định theo số liệu nghiên cứu địa chất công trình. 7. Vị trí tính toán các đặc trưng của đất E, e, G và I s theo điều 3.14 tiêu chuẩn này được chọn bằng trị tiêu chuẩn cho nên để đơn giản khi viết ký hiệu của trị tiêu chuẩn các đặc trưng này chúng ta không viết chỉ số "tc" ở phía trên. Bảng 1 Trị tiêu chuẩn của lực dính cho đơn vị c tc (kg/cm 2 ) góc ma sát trong j tc (độ) và mô đun biến dạng E (Kg/cm 2 ) của đất cát (không phụ thuộc vào nguồn gốc, tuổi và độ ẩm) Loại đất cát Ký hiệu các đặc trưng Đặc trưng của đất ứng với hệ số rỗng e 0,45 0,55 0,65 0,75 Cát lẫn sỏi và cát thô c tc j tc E 0,02 43 500 0,01 40 400 - 38 300 - - - Cát thô vừa c tc j tc E 0,03 40 500 0,02 38 400 0,01 35 300 - - - Cát mịn c tc j tc E 0,06 38 400 0,04 36 380 0,02 32 280 - 28 180 Cát bụi c tc j tc E 0,08 36 390 0,06 34 230 0,04 30 180 0,02 26 110 Bảng 2 Trị tiêu chuẩn của lực định đơn vị c tc (kg/cm 2 ) và góc ma sát trong j tc (độ) của đất sét trầm tích kỷ thứ tư Loại đất sét và giới hạn trị tiêu chuẩn của độ sệt Ký hiệu các đặc trưng của đất Các đặc trưng của đất ứng với hệ số rỗng e. 0,45 0,55 0,65 0,75 0,85 0,95 1,05 Á cát 0 ≤ I s ≤ 0,25 C tc j tc 0,15 0,30 0,11 0,29 0,08 0,27 - - - - - - - - 0,25 < I s ≤ 0,75 C tc j tc 0,13 0,26 0 0,26 0 0,26 0,08 0,21 - - - - - - Á sét 0 < I s ≤ 0,25 C tc j tc 0,47 0,26 0,37 0,25 0,31 0,24 0,25 0,23 0,22 0,22 0,19 0,20 - - 0,25 < I s ≤ 0,5 C tc j tc 0,39 0,24 0,34 0,23 0,28 0,22 0,23 0,21 0,18 0,19 0,15 0,17 - - 0,5 < I s ≤ 0,75 C tc j tc - - - - 0,25 0,19 0,20 0,18 0,16 0,16 0,14 0,14 0,12 0,12 Sét 0 < I s ≤ 0,25 C tc j tc - - 0,81 0,21 0,68 0,20 0,54 0,19 0,47 0,18 0,41 0,16 0,36 0,14 0,25 < I s ≤ 0,5 C tc j tc - - - - 0,57 0,18 0,50 0,17 0,43 0,16 0,37 0,14 0,32 0,11 0,5 < I s ≤ 0,75 C tc j tc - - - - 0,45 0,15 0,41 0,14 0,36 0,12 0,33 0,10 0,29 0,07 Bảng 3. Trị tiêu chuẩn của mô đun biến dạng của đất sét E (Kg/cm 2 ) Nguồn gốc và tuổi của đất sét Loại đất sét và các giới hạn trị tiêu chuẩn độ sệt Mô đun biến dạng E ứng với hệ số rỗng E bằng 0,35 0,45 0,55 0,65 0,75 0,85 0,95 1,05 1,2 1,4 1,6 TRẦM KỶ THỨ TƯ Bồi tích sườn tích ao hồ, bồi tích hồ Á-cát 0 ≤ I s ≤ 0,75 - 320 240 160 100 70 - - - - - Á-sét 0 ≤ I s ≤ 0,25 0,25<I s ≤0,50 0,50<I s ≤0,75 - - - 340 320 - 270 250 - 220 190 170 170 140 120 140 110 80 110 80 60 - - 50 - - - - - - - - - Sét 0 ≤ I s ≤ 0,25 0,25<I s ≤0,50 0,5<I s ≤ 0,75 - - - - - - 280 - - 240 210 - 210 180 150 180 150 120 150 120 90 120 90 70 - - - - - - - - - Báng thủy Á-cát 0 ≤ I s ≤ 0,75 - 330 240 170 110 70 - - - - - Á-sét 0 ≤ I s ≤ 0,25 0,25<I s ≤0,5 0,5<I s ≤ 0,75 - - - 400 350 - 330 280 - 270 220 170 210 170 130 - 140 100 - - 70 - - - - - - - - - - - - Báng tích Á-cát Á-sét I s < 0,5 750 550 450 - - - - - - - - Trầm tích Jura của bậc Ocfocdi Sét - 0,25≤I s ≤ 0 0 < I s ≤ 0,25 0,25<I s ≤ 0,5 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 270 240 - 250 220 - 220 190 160 - 150 120 - - 100 PHỤ LỤC 3 TÍNH TOÁN BIẾN DẠNG CỦA NỀN Xác định độ lún 1. Độ lún của nền móng có dùng sơ đồ tính toán dưới dạng bán không gian biến dạng đàn hồi tuyến tính (điểm "a" điều 3.36 của tiêu chuẩn này) xác định bằng phương pháp cộng lún các lớp trong phạm vi chiều dày chịu nén của nền. Thừa nhận rằng đối với các móng có chiều rộng hoặc đường kính nhỏ hơn 10m, độ lún xảy ra là do áp lực thêm bằng hiệu số của áp lực trung bình do móng truyền lên và áp lực thiên nhiên do trọng lượng của đất trước khi đào móng gây ra, còn đại lượng chiều dày chịu nén của nền có thể xác định theo các chỉ dẫn ở điều 6. Phương pháp cộng lớp cho phép xác định độ lún chẳng những của móng riêng rẽ mà cả đối với móng mà tải trọng do các móng lân cận truyền tới gây ảnh hưởng đến độ lún của nó. Trong cả 2 trường hợp, áp lực thêm xác định theo phương thẳng đứng đi qua trung tâm đáy móng và dùng để tính toán độ lún của các lớp nằm ngang trong tầng chịu nén của nền. Để tính ảnh hưởng của các móng lân cận, ngoài những áp lực đó ra cũng cần phải xác định áp lực theo phương thẳng đứng đi qua các góc của "các móng ảo" theo chỉ dẫn ở điều 4. 2. Khi tính toán độ lún của các móng đứng riêng rẽ bằng phương pháp cộng lớp nên chú ý đến sơ đồ phân bố áp lực thẳng đứng trong đất nền vẽ trên hình 1, ở đây dùng các ký hiệu sau: Sơ đồ để tính độ lún bằng phương pháp cộng lớp. h - Độ sâu đặt móng kể từ cao trình quy hoạch (đắp thêm vào hoặc san ủi bớt đi); h' - Độ sâu đặt móng kể từ cao trình bề mặt địa hình thiên nhiên. p - Áp lực thực tế trung bình dưới đáy móng. p d - Áp lực thiên nhiên trong đất tại đáy móng do trọng lượng của đất phía trên (đến cao trình địa hình thiên nhiên) gây ra: p dz - Áp lực thiên nhiên ở độ sâu Z dưới đáy móng (hay ở độ sâu h' + z cách bề mặt địa hình thiên nhiên); p o = p - p d - Áp lực thêm thẳng đứng trong đất đáy móng; p oz - Áp lực thêm trong đất ở độ sâu z kể từ đáy móng, xác định theo công thức: p oz = a (p - p d ) = a p o (1) a - Hệ số tính đến sự thay đổi theo độ sâu của áp lực thêm trong đất và lấy theo bảng 1, phụ thuộc vào độ sâu tương đối m = và hình dạng đáy móng; còn đối với móng chữ nhật thì phụ thuộc vào tỷ số các cạnh của nó n = (chiều dài l và chiều rộng b). Chú thích: 1. Đối với móng tròn (bán kính r) các giá trị a được chọn tùy thuộc vào m = z/r. 2. Đối với các móng có diện tích đế móng F là đa giác đều, các trị a được chọn như móng tròn có bán kính r = . 3. Áp lực tiêu chuẩn ở độ sâu z theo phương thẳng đứng qua điểm góc của móng chữ nhật tính theo công thức: (2) Trong đó: a 1 - Hệ số xác định theo bảng 1 nhưng thay giá trị m bằng m 1 = 4. Sự phân bố theo độ sâu áp lực pháp tuyến tại điểm C nào đó trong hoặc ngoài phạm vi của móng có áp lực thêm ở đáy móng p o sẽ tìm được bằng cách dùng phương pháp điểm góc. Trong phương pháp này áp lực theo phương thẳng đứng qua điểm C xác định bằng tổng đại số áp lực tại các điểm góc của 4 móng ảo (hình 2) chịu áp lực phân bố đều, theo công thức: (3) Bảng 1 Hệ số a m = 2z/b hoặc m = z/r Hệ số a đối với các móng Bằng khi n ≥ 10 Chữ nhật ứng với tỷ số các cạnh n = l/b Hình tròn 1 1,4 1,8 2,4 3,2 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0,0 0,4 0,8 1,000 0,949 0,756 1,000 0,960 0,800 1,000 0,972 0,848 1,000 0,975 0,866 1,000 0,976 0,875 1,000 0,977 0,879 1,000 0,977 0,881 1,000 0,977 0,881 1,2 1,6 2,0 0,547 0,390 0,285 0,606 0,449 0,336 0,682 0,532 0,414 0,717 0,578 0,463 0,740 0,612 0,505 0,749 0,630 0,529 0,754 0,639 0,545 0,755 0,642 0,550 2,4 2,8 3,2 0,214 0,165 0,130 0,257 0,201 0,160 0,325 0,260 0,210 0,374 0,304 0,251 0,419 0,350 0,294 0,449 0,383 0,329 0,470 0,410 0,360 0,477 0,420 0,374 3,6 4,0 4,4 0,106 0,087 0,073 0,130 0,108 0,091 0,173 0,145 0,122 0,209 0,176 0,150 0,250 0,214 0,185 0,283 0,248 0,218 0,320 0,285 0,256 0,337 0,306 0,280 4,8 5,2 5,6 0,067 0,053 0,046 0,077 0,066 0,058 0,105 0,091 0,079 0,130 0,112 0,099 0,161 0,141 0,124 0,192 0,170 0,152 0,230 0,208 0,189 0,258 0,239 0,223 6,0 6,4 6,8 0,040 0,036 0,032 0,051 0,045 0,040 0,070 0,062 0,055 0,087 0,077 0,069 0,110 0,098 0,088 0,136 0,122 0,110 0,172 0,158 0,144 0,208 0,106 0,184 7,2 7,6 8,0 0,028 0,024 0,022 0,036 0,032 0,029 0,049 0,044 0,040 0,062 0,056 0,051 0,080 0,072 0,066 0,100 0,091 0,084 0,133 0,123 0,113 0,175 0,166 0,158 8,4 8,8 9,2 0,021 0,019 0,018 0,026 0,024 0,022 0,037 0,034 0,031 0,046 0,042 0,039 0,060 0,055 0,051 0,077 0,070 0,065 0,105 0,098 0,091 0,150 0,144 0,137 9,6 10,0 0,016 0,015 0,020 0,019 0,028 0,026 0,036 0,033 0,047 0,044 0,060 0,056 0,085 0,079 0,132 0,126 11 12 0,011 0,009 0,017 0,015 0,023 0,020 0,029 0,026 0,040 0,031 0,050 0,044 0,071 0,060 0,114 0,104 Chú thích: Đối với những giá trị trung gian của m và n, đại lượng số a được xác định bằng cách nội suy. Sơ đồ bố trí "các móng ảo" để tính ảnh hưởng đến độ lún theo phương pháp điểm góc. a) Sơ đồ bố trí tương hỗ giữa móng tính toán 1 và móng ảnh hưởng 2. b) Sơ đồ bố trí "các móng ảo" với chỉ dẫn các dấu "+" và "-" để tính toán theo công thức (4). 1 - Móng tính toán; 2 - móng ảnh hưởng; 3 - điểm mà tại đó cần xác định độ lún. 5. Áp lực đứng p' oz tại độ sâu nào đó theo phương thẳng đứng qua trung tâm móng tính toán khi kể đến ảnh hưởng của các móng lân cận xác định theo công thức: (4) Trong đó: k - số móng ảnh hưởng. 6. Độ sâu tầng chịu nén của nền z được hạn chế dựa vào tỷ số giữa các đại lượng áp lực thêm do móng p oz hoặc khi kể đến ảnh hưởng của các móng lân cận p' oz (theo phương thẳng đứng qua trung tâm của móng) và áp lực thiên nhiên tại cùng độ sâu p dz . Khi có nước ngầm, áp lực thiên nhiên được xác định có kể đến tác dụng đẩy nổi của nước. Đối với đất cát và đất sét tỷ số đó cho phép lấy bằng: p' oz’ = 0,2 p dz’ Nếu giới hạn dưới của tầng chịu nén đã tìm được kết thúc trong lớp đất có mô - đun biến dạng E < 50 kg/cm 2 hoặc nếu lớp đó nằm trực tiếp phía dưới giới hạn kể trên thì nó cần được tính vào tầng chịu nén. Trong những trường hợp này giới hạn của tầng chịu nén được hạn chế bởi tỷ số p oz = 0,1 p dz’ . 7. Độ lún nền móng theo phương pháp cộng lớp xác định (có hoặc không kể đến ảnh hưởng của các móng lân cận) theo công thức: (5) Trong đó: S - Độ lún cuối cùng (ổn định) của móng; N - Số lớp chia theo độ sâu của tầng chịu nén của nền. h i - Chiều dày của lớp đất thứ i; E i - Mô đun biến dạng của lớp đất i; P i - Áp lực thêm trung bình trong lớp đất thứ i, bằng nửa tổng số áp lực thêm p oz tại giới hạn trên và dưới của lớp đó xác định theo công thức (1) đối với trường hợp không tính đến ảnh hưởng của các móng lân cận và theo công thức (1) khi có kể đến ảnh hưởng đó. b - Hệ số không thứ nguyên bằng 0,8 8. Việc xác định độ lún của nền khi dùng sơ đồ tính toán theo lớp biến dạng tuyến tính (đàn hồi) có chiều dày hữu hạn được dùng trong các trường hợp nói ở điểm "b" điều 3.36 của tiêu chuẩn này. Cần chú ý rằng độ lún trong các trường hợp này là do áp lực toàn phần trung bình tác dụng ở đế móng (không trừ áp lực thiên nhiên) gây ra. Chiều dày tính toán của lớp biến dạng tuyến tính (đàn hồi) lấy theo chỉ dẫn ở điều 10. 9. Độ lún của nền móng riêng sẽ theo sơ đồ tính toán nền dưới dạng lớp đàn hồi biến dạng tuyến tính có chiều dày hữu hạn H, xác định theo công thức: (6) Trong đó: b - chiều rộng của móng chữ nhật hay đường kính của móng tròn; p - Áp lực trung bình trên đất dưới đáy móng. M - hệ số điều chỉnh xác định theo bảng 2 phụ lục 2, phụ thuộc vào m - tỷ số chiều dày lớp đàn hồi H và nửa chiều rộng hoặc bán kính của móng khi chiều rộng của nó 10 - 15 m; n - Số lớp phân chia theo tính chịu nén trong phạm vi lớp đàn hồi H; k i - Hệ số xác định theo bảng 3 đối với lớp i, phụ thuộc vào hình dáng đáy móng, tỷ số các cạnh móng chữ nhật n = l/b và tỷ số độ sâu đáy lớp z với nửa chiều rộng của móng m = 2z/b hay bán kính của nó m = z/r; E i - Mô đun biến dạng của lớp đất thứ i. Hệ số M Bảng 2 Các giới hạn của tỷ số m' = 2H/b hoặc m' = H/r Hệ số M 0 < m' ≤ 0,5 0,5 < m' ≤ 1 1 < m' ≤ 2 2 < m' ≤ 3 3 < m' ≤ 5 1,0 0,95 0,90 0,80 0,75 Bảng 3 Hệ số k l và k b m = 2z/b hoặc m = z/r Hệ số k đối với các móng Móng băng khi n ≥ 10 Hình tròn bán kính r Hình chữ nhật với tỷ số các cạnh n = l/b bằng 1 1,4 1,8 2,4 3,2 5 0,0 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 2,4 2,8 3,2 3,6 4,0 4,4 4,8 5,2 5,6 6,0 6,4 6,8 7,2 7,6 8,0 8,4 8,8 9,2 9,6 10,0 11,0 12,0 0,000 0,090 0,179 0,268 0,348 0,411 0,461 0,501 0,532 0,558 0,579 0,596 0,611 0,624 0,635 0,645 0,653 0,661 0,668 0,674 0,679 0,684 0,689 0,693 0,697 0,700 0,705 0,710 0,000 0,100 0,200 0,299 0,380 0,446 0,499 0,542 0,577 0,606 0,630 0,650 0,668 0,683 0,697 0,708 0,719 0,728 0,736 0,744 0,751 0,757 0,762 0,768 0,772 0,777 0,786 0,794 0,000 0,100 0,200 0,300 0,394 0,472 0,538 0,592 0,637 0,676 0,708 0,735 0,759 0,780 0,798 0,814 0,828 0,841 0,852 0,863 0,872 0,887 0,888 0,896 0,902 0,908 0,922 0,933 0,000 0,100 0,200 0,300 0,397 0,482 0,556 0,618 0,671 0,7 0,756 0,789 0,819 0,884 0,867 0,887 0,904 0,920 0,935 0,948 0,960 0,970 0,980 0,989 0,998 1,005 1,022 1,037 0,000 0,100 0,200 0,300 0,397 0,486 0,565 0,635 0,696 0,760 0,796 0,837 0,873 0,904 0,933 0,958 0,980 1,000 1,019 1,036 1,051 1,065 1,078 1,089 1,100 1,110 1,132 1,151 0,000 0,100 0,200 0,300 0,397 0,486 0,567 0,640 0,707 0,7 0,820 0,867 0,908 0,948 0,981 1,011 1,031 1,065 1,088 1,109 1,128 1,146 1,162 1,178 1,192 1,205 1,233 1,257 0,000 0,100 0,200 0,300 0,397 0,486 0,567 0,640 0,709 0,772 0,830 0,888 0,932 0,977 0,018 1,056 1,090 1,122 1,152 1,180 1,205 1,229 1,251 1,272 1,291 1,309 1,349 1,384 0,000 0,101 0,208 0,311 0,412 0,511 0,605 0,687 0,763 0,831 0,892 0,949 0,001 1,050 1,095 1,138 1,178 1,215 1,251 1,285 1,316 1,347 1,376 1,404 1,431 1,456 1,506 1,550 10. Chiều dày tính toán của lớp biến dạng tuyến tính H tt­ (hình 3) được chọn đến mái của lớp đất có mô đun biến dạng E ≥ 1000 kg/cm 2 và đối với các móng kích thước lớn (bề rộng hoặc đường kính lớn hơn 10m) thì tới mái lớp có mô đun biến dạng E ≥ 100kg/cm 3 xác định theo công thức: H tt = H o + tb (7) Trong đó: H o và t - Đối với nền đất sét nên lấy lần lượt bằng 9 mét và 0,15; nền đất cát 6 mét và 0,1. Chú thích: 1. Nếu nền bao gồm cả đất sét và đất cát thì giá trị H tt được xác định là trị trung bình cân. 2. Giá trị H tt tìm được theo công thức (7) cần phải cộng thêm chiều dày của lớp đất có mô đun biến dạng E < 100 kg/cm 2 , nếu lớp đó nằm dưới H tt và độ dày của nó không vượt quá 5m. Khi chiều dày của lớp đất ấy lớn, cũng như nếu các lớp đất phía trên có mô đun biến dạng E < 190kg/cm 2 thì việc tính toàn độ lún thực hiện theo sơ đồ bán không gian biến dạng tuyến tính bằng phương pháp cộng lớp. Hình 3 Sơ đồ để tính độ lún bằng phương pháp lớp biến dạng tuyến tính có chiều dày hữu hạn Xác định độ nghiêng của móng khi tác dụng tải trọng lệch tâm 11. Độ nghiêng của móng (khi tác dụng tải trọng lệch tâm) theo sơ đồ tính toán nền ở dạng bán không gian đàn hồi biến dạng tuyến tính (điểm "a" điều 3.36 tiêu chuẩn này) xác định như sau: a) Móng chữ nhật theo phương cạnh lớn của móng l (dọc theo trục dọc) theo công thức: (8) b) Móng chữ nhật theo phương cạnh bé của nó (dọc theo trục ngang) theo công thức: (9) c) Móng tròn có đường kính r, theo công thức: (10) Trong đó: P - Hợp lực tất cả tải trọng đứng của móng trên nền, kg e l , e b , e - Lần lượt là khoảng cách của điểm đặt hợp lực đến giữa đáy móng theo phương trục dọc trục ngang và theo bán kính đường tròn (cm); E, m - Mô đun biến dạng kg/cm 2 và hệ số Poát-xông của đất lấy trị trung bình trong phạm vi tầng chịu nén. k l và k b - Các hệ số xác định theo bảng 4, phụ thuộc vào tỷ số của các cạnh đáy móng. 12. Độ nghiêng của móng tròn theo theo sơ đồ tính toán nền thuộc loại lớp biến dạng tuyến tính có chiều dày hữu hạn, xác định theo công thức: (11) Trong đó: K c - Hệ số, xác định theo bảng 5 phụ thuộc vào tỷ số của chiều dày lớp đàn hồi và bánh kính của móng H/r. Hệ số k l và k­ b Bảng 4 Hệ số Hệ số k l và k ­b với tỷ số các cạnh của móng chữ nhật n = l/b bằng: 1,0 1,4 1,8 2,4 3,2 5,0 k l k b 0,55 0,50 0,71 0,39 0,83 0,33 0,97 0,25 1,1 0,19 1,44 0,13 Chú thích: Độ nghiêng của móng có đáy móng đa giác đều được tính toán theo công thức (10), trong đó lấy bán kính r = - diện tích đáy móng đa giác) Hệ số k c Bảng 5 H r 0,25 0,5 1 2 >2 k c 0,26 0,43 0,63 0,74 0,75 Xác định độ lún ướt của nền bằng đất có tính lún ướt 13. Độ lún ướt của đất nền S s do tải trọng của móng gây ra khi thấm ướt trong vùng biến dạng h bd xác định theo điều 4.2 của tiêu chuẩn, được tính toán theo công thức: (12) Trong đó: d ­si - Độ lún ướt tương đối xác định khi no nước hoàn toàn, theo điều 2.14 của tiêu chuẩn, còn khi chưa no nước theo điều 14 của phụ lục II cho mỗi lớp đất trong vùng biến dạng h bd ở áp lực bằng tổng áp lực thiên nhiên và áp lực do móng công trình hay nhà, tại giữa lớp đất đang xét; h i - Chiều dày lớp đất thứ i; n - Số lớp được chia trong vùng biến dạng h bd m - Hệ số điều kiện làm việc của nền, lấy bằng: đối với các móng rộng từ 12m và lớn hơn thì m = 1; đối với móng băng rộng đến 3m và các móng đa giác rộng đến 5m được tính theo công thức: m = 0,5 + 1,5 (13) Trong đó: P - Áp lực trung bình dưới đáy móng (kg/cm 2 ); P s - Áp lực lún ướt ban đầu (kg/cm) 2 P o - Áp lực bằng 1 kg/cm 2 Chú thích: Hệ số m đối với móng băng rộng hơn 3m và móng đa giác rộng hơn 5m xác định bằng cách nội suy giữa các giá trị m tính toán theo công thức (13) và m=1. 14. Độ lún ướt tương đối của đất khi không no nước ( d ' s ) xác định theo công thức: ( d s - 0,01) (14) Trong đó: W k - Độ ẩm cuối cùng của đất sau khi thấm ướt; W s - Độ ẩm lún ướt ban đầu của đất; W n - Độ ẩm khi đất hoàn toàn no nước; d s - ý nghĩa như trong công thức (12) Chú thích: Khi độ ẩm lún ướt ban đầu W s nhỏ hơn độ ẩm thiên nhiên W thì trong công thức (14) có thể thay W s bằng W. 15. Độ lún ướt của nền, độ lệch lún ướt và độ nghiêng của các móng riêng rẽ ở trong vùng xuất hiện lún ướt không đều của nền do sự lan truyền của nước từ nguồn thấm ướt ra xung quanh, cần phải xác định có tính đến sự thấm ướt hữu hạn vùng dưới của nền trong khoảng độ sâu D h (hình 4), bằng: D h = h + h bd - h n (15) Trong đó: h - Độ sâu đặt móng so với cao trình quy hoạch. h bd - Vùng biến dạng của nền xác định theo yêu cầu ở điều 4.2 của tiêu chuẩn này. h n - Độ sâu nguồn thấm ướt so với bề mặt quy hoạch; x - Khoảng cách từ mép nguồn thấm ướt đến trục của móng đang xét. m b - Hệ số tính đến khả năng tăng góc lan truyền nước về các phía do tính phân lớp của đất nền. b - Góc lan truyền nước từ nguồn thấm ướt ra các phía, đối với á cát dạng lún ướt b = 35 o ­ , còn đối với á sét dạng lún ướt b = 50 o . Hình 4 Sơ đồ để tính toán trị hữu hạn D h thấm ướt thuộc vùng dưới của nền dọc theo trục thẳng đứng của móng trong trường hợp nếu nó ở phía ngoài nguồn thấm ướt. Chiều dài L s , nơi có thể xuất hiện độ lún ướt không đều của đất, có thể xác định theo công thức: L s = (h+ h bd - h n ) m b tg b (16) Trong đó: Các ký hiệu giống như công thức (15). 16. Giá trị cực đại của độ lún ướt do trọng lượng bản thân của đất gây ra khi thấm ướt mạnh phía trên với diện tích có bề rộng không bé hơn chiều dày lún ướt hoặc khi dâng mực nước ngầm, xác định theo công thức (12). Trong đó: tổng (12) gồm có: a) Độ lún ướt chỉ trong phạm vi vùng lún ướt của đất do trọng lượng bản thân, khi không có tải trọng ngoài cũng như khi móng hẹp mà ở đó vùng biến dạng do tải trọng móng gây ra không liên hợp với vùng lún ướt của đất do trọng lượng bản thân gây ra; b) Độ lún ướt chỉ trong phạm vi nào đó của vùng lún ướt do trọng lượng bản thân đất mà tại đây độ ẩm bị nâng cao do mực nước ngầm dâng lên hoặc tăng dần độ ẩm. c) Độ lún ướt trong phạm vi từ đáy vùng biến dạng (do tải trọng móng) đến mái của lớp đất không ướt lún khi móng rộng và trong một phần vùng biến dạng do tải trọng móng gây ra với vùng biến dạng lún ướt do trọng lượng bản thân của đất gây ra. Chiều dày của vùng lún ướt do trọng lượng bản thân của đất được tính từ độ sâu mà ở đó ứng suất thẳng đứng do trọng lượng bản thân của đất bằng áp lực lún ướt ban đầu đến giới hạn dưới của lớp lún ướt. Độ lún ướt tương đối d s xác định cho mỗi lớp đất trong vùng lún ướt ở áp lực bằng áp lực thiên nhiên tại giữa lớp đó. 17. Trị số lún ướt khả dĩ của đất do trọng lượng bản thân đất gây ra trên vùng đất loại II về tính lún ướt khi làm ướt cục bộ tạm thời với diện tích có bề rộng nhỏ hơn chiều dày lún ướt H, sẽ được xác định theo công thức: (16) 18. Trị số ướt lún của đất do trọng lượng bản thân đất gây ra tại các điểm khác nhau của diện tích thấm ướt và của diện tích gần đó xác định theo công thức: (18) Trong đó: - Độ ướt lún lớn nhất hoặc khả dĩ của đất do trọng lượng bản thân tại trung tâm diện tích thấm ướt, xác định theo điều 16 hay điều 17; x - Khoảng cách cm từ tâm diện tích thấm ướt hoặc điểm đầu của phần đất lún ướt nằm ngang đến điểm xác định trị số lún ướt (trong phạm vi 0 < x < r) r - Chiều dài tính toán cm, của phần đất lún ướt do trọng lượng bản thân đất gây ra, xác định theo công thức: r = H (0,5 + m b tg b ) (19) Trong đó: Các ký hiệu giống như trong công thức 15 và 17. 19. Trị số chuyển vị ngang U s (cm) trên mặt đất khi độ lún ướt của nó do trọng lượng bản thân gây ra bởi sự thấm ướt mạnh hoặc cục bộ (điều 4.5) tính toán theo công thức: (20) Trong đó: e - Trị số chuyển vị ngang tương đối, bằng: (21) Trong đó: r và x - ký hiệu như trong công thức (18) và (19). Xác định sự trương nở và co ngót của nền gồm đất có tính trương nở 20. Độ nâng cao nền móng S tr.n do sự trương nở của đất bị thấm ướt gây ra được xác định theo công thức: (22) Trong đó: d tr.n - Độ trương nở tương đối của lớp đất thứ i xác định theo chỉ dẫn ở điểm 21 của phụ lục này; h i - Chiều dày lớp đất đang xét; m - Hệ số điều kiện làm việc, lấy m = 0,8 khi áp lực tổng p t = 0,5kg/cm 2 ; m = 0,6 khi p t = 3kg/cm 2 ; với các giá trị trung gian của p t tính nội suy. Giá trị áp lực tổng p t xác định theo chỉ định theo chỉ dẫn ở điều 22. n - Số lớp được chia ra trong vùng đất trương nở có biên dưới xác định theo chỉ dẫn ở điều 23 của phụ lục này. 21. Độ trương nở tương đối của đất d tr.n xác định: a) Khi thấm ẩm theo công thức: (23) Trong đó: h - Chiều cao mẫu đất có độ chặt và độ ẩm tự nhiên được nén không nở hông dưới áp lực tổng; h' - Chiều cao mẫu đất đó sau khi thấm ướt và được nén trong cùng điều kiện trên. b) - Khi phủ bề mặt và thay đổi trạng thái thủy nhiệt, theo công thức: (24) Trong đó: k - Hệ số xác định bằng thực nghiệm; khi không có số liệu thực nghiệm thì lấy bằng 2; W k - độ ẩm cuối cùng của đất; W o - Độ ẩm ban đầu của đất; e o - Hệ số rỗng ban đầu của đất. Hình 5 Sơ đồ để tính độ nâng cao của nền khi đất trương nở. 22. Áp lực tổng p t ở giữa lớp đang xét (hình 5) được xác định theo công thức: p t = p z + p dz + p tz (25) Trong đó: p z - Áp lực do tải trọng của móng gây ra tại giữa lớp đang xét, kg/cm 2 ; p dz - Áp lực do trọng lượng bản thân của lớp đất kể từ đáy móng đến giữa lớp đang xét, kg/cm 2 ; p tz - Áp lực thêm, kg/cm 2 , gây ra do ảnh hưởng của trọng lượng phần đất không bị ẩm nằm ngoài phạm vi thấm ướt, và xác định theo công thức: p tz = m n g (Z + h) (26) Trong đó: m n - Hệ số lấy theo bảng 6, phụ thuộc vào tỷ số giữa chiều dài L và chiều rộng B của diện tích thấm ướt và vào độ sâu tương đối của lớp đang xét; g - Khối lượng thể tích của đất, kg/cm 3 . Hệ số m n Bảng 6 Hệ số m n ứng với tỷ số chiều dài và chiều rộng của diện tích thấm ướt L/B 1 2 3 4 5 0,5 1 2 3 4 5 0 0,58 0,81 0,94 1,02 1,07 0 0,50 0,70 0,82 0,89 0,94 0 0,43 0,61 0,71 0,77 0,82 0 0,36 0,50 0,59 0,64 0,69 0 0,29 0,40 0,47 0,53 0,57 23. Biên dưới của vùng trương nở H t.n (hình 5) được chọn: a) Khi thấm nước đến độ sâu ở đó áp lực tổng bằng áp lực trương nở của đất P t.n b) Khi che bề mặt và thay đổi trạng thái thủy nhiệt đến độ sâu xác định bằng thí nghiệm đối với từng vùng khí hậu. Khi không có số liệu thí nghiệm độ sâu này lấy bằng 5m. 24. Đại lượng co ngót của nền do quá trình khô đất trương nở S ­c xác định theo công thức: (27) Trong đó: d ci - Độ co ngót theo chiều dài tương đối của lớp thứ i xác định theo chỉ dẫn ở điều 2.16 của tiêu chuẩn dưới tác dụng của lực bằng tổng áp lực thiên nhiên và áp lực thêm của móng tại giữa lớp đất đang xét khi thay đổi độ ẩm của nó từ trị số lớn nhất đến nhỏ nhất có thể có. h i - Chiều dày của lớp đang xét; m c - Hệ số điều kiện làm việc của đất khi co ngót lấy bằng 1,3. n - Số lớp được chia ra trong vùng đất co ngót; Giới hạn dưới của vùng co ngót H c được xác định bằng thực nghiệm, còn khi không có số liệu thí nghiệm thì lấy bằng 5m. Khi khô đất do tác dụng nhiệt của thiết bị công nghệ, giới hạn dưới của vùng co ngót H c được xác định bằng thí nghiệm hoặc bằng tính toán tương ứng. Xác định độ lún xói ngầm của nền đất nhiễm muối 25. Độ lún xói ngầm của nền đất nhiễm muối S x được xác định theo công thức: (28) Trong đó: n - Số lớp được chia ra trong tầng đất mặn có khả năng tạo thành lún xói ngầm; d xi - Độ lún xói ngầm tương đối của lớp đất thứ i khi áp lực do tải trọng móng và trọng lượng bản thân của đất tại lớp đó, xác định theo chỉ dẫn của điều 26-28; h i - Chiều dày của lớp đất nhiễm muối thứ i. 26. Trị số lún xói ngầm tương đối d x của đất nhiễm muối xác định bằng thí nghiệm nén tĩnh hiện trường hoặc các phương pháp nén thấm trong phòng theo các trường hợp quy định ở điều 9.4 của tiêu chuẩn này. Việc thí nghiệm cần phải tiến hành khi nước thấm lâu dài qua đất trong khoảng thời gian theo như chỉ dẫn ở điều 9.5 của tiêu chuẩn này. 27. Trị số lún xói ngầm tương đối d z quy định bằng thí nghiệm hiện trường được xác định theo công thức: (29) Trong đó: S x.n - Độ lún xói ngầm của bàn nén sau khi thấm ướt liên tục trong suốt quá trình thí nghiệm dưới áp lực nói ở điều 25. h n - Chiều dày chịu nén của nền dưới bàn nén. 28. Trị số độ lún xói ngầm tương đối theo thí nghiệm nén thấm được xác định bằng công thức: (30) Trong đó: h - Độ cao của mẫu đất ở độ ẩm và độ chặt thiên nhiên; h' - Độ cao của mẫu đất đó sau khi thấm ướt bởi nước và nén dưới áp lực nêu ở điều 25 của phụ lục này. PHỤ LỤC 4 ÁP LỰC TÍNH TOÁN QUY ƯỚC TRÊN NỀN ĐẤT 1. Áp lực tính toán quy ước trên đất nền R o ghi trong các bảng 1-4 của phụ lục này dùng để xác định sơ bộ và xác định cuối cùng kích thước của móng trong các trường hợp nêu ở điều 3.46 của tiêu chuẩn này đối với đất hòn lớn và đất cát (bảng 1) và đối với đất sét (không ướt lún) (bảng 2) ở điều 4.9 đối với đất ướt lún (bảng 3) và ở điều 10.6 đối với đất đắp (bảng 4). 2. Khi dùng trong tính toán các trị số R o lấy ở các bảng 1.3 để chọn kích thước cuối cùng của móng nhà và công trình trong các trường hợp nêu ở điều 3.46 và 4.9 của tiêu chuẩn, đại lượng áp lực tính toán R xác định theo các công thức (1) và (2) của phụ lục 4 khi đó các giá trị R o (trong bảng 1-3) là thuộc về móng có chiều rộng b 1 = 1m và độ sâu chôn móng h 1 = 2m. - Khi h ≤ 2m: (1) Bảng 1 Áp lực tính toán quy ước R o trên đất hòn lớn và đất cát (phạm vi dùng xem ở điều 3.59) Loại đất R o (Kg/cm 2 ) Đất hòn lớn - Đất cuội (dăm) lẫn cát - Đất sỏi (sạn) từ những mảnh vụn Đá kết tinh Đá trầm tích 6 5 3 Đất cát Chặt Chặt vừa - Cát thô không phụ thuộc độ ẩm - Cát thô vừa không phụ thuộc độ ẩm - Cát mịn: - Ít ẩm - Ẩm và no nước - Cát bụi: - Ít ẩm - Ẩm - No nước 6 5 4 3 3 2 1,5 5 4 3 2 2,5 1,5 1,0 - Khi h > 2m: (2) Trong đó: R o - Áp lực tính toán quy ước (bảng 1.3) ứng với móng có chiều rộng b 1 = 1m và độ sâu chôn móng h 1 = 2m; Bảng 2 Áp lực tính toán quy ước R o trên đất sét (không lún ướt) (phạm vi dùng xem ở điều 3.46) Loại đất sét Hệ số rỗng e R o kg/cm 2 ứng với độ sệt của đất I s = 0 I s = 1 Á cát 0,5 0,7 3 2,5 3 2 Á sét 0,5 0,7 1,0 3 2,5 2 2,5 1,8 1,0 Sét 0,5 0,6 0,8 1,10 6 5 3 2,5 4 3 2 1 Chú thích: Đối với đất sét có các giá trị trung gian e và I s cho phép xác định trị số R o bằng cách nội suy lúc đầu theo e đối với các trị I s = 0 và I s = 1 sau đó theo I s giữa các trị R­ o đã tìm đối với I s = 0 và I s = 1. b và h - Chiều rộng và chiều sâu đặt móng thực tế g n - Trị tính toán của khối lượng thể tích đất nằm phía trên đáy móng, tấn/m 3 . k 1 - Hệ số tính đến ảnh hưởng của chiều rộng móng lấy k 1 = 0,125 đối với nền đất hòn lớn và đất cát, trừ cát bụi: k 1 = 0,25 đối với nền cát bụi và đất sét. k 2 - Hệ số tính đến ảnh hưởng của độ sâu đặt móng đối với nền đất hòn lớn và đất cát lấy k 2 = 0,25; đối với nền á cát và á sét lấy k 2 = 0,2, đối với nền sét k 2 = 0,15 Bảng 3 Áp lực tính toán quy ước R o trên nền đất lún ướt (phạm vi dùng xem ở điều 4.9) Loại đất R o (kg/cm 2 ) Đất cấu trúc tự nhiên tương ứng với khối lượng thể tích hạt g k (tấn/m 3 ) Đất đầm chặt tương ứng với khối lượng thể tích hạt g k (tấn/m 3 ) 1,35 1,55 1,6 1,70 Á cát 2 2,5 Á sét 2,5 3 Chú thích: 1. Trong bảng 3, tử số là giá trị R o thuộc đất lún ướt cấu trúc tự nhiên có độ no nước G ≤ 0,5 và khi không có khả năng thấm ướt chúng. Mẫu số là giá trị R o thuộc đất như trên nhưng có độ no nước G ≥ 0,8 và đất có độ no nước bé khi có khả năng thấm ướt chúng. 2. Đối với đất lún sụt có các giá trị g k và G trung gian thì R o xác định bằng nội suy. Bảng 4 Trị tính toán quy ước R o trên nền đất đắp đã ổn định (phạm vi dùng xem hoặc điều 10.6) Loại đất đắp R o (kg/cm 2 ) Cát thô, cát trung, cát mịn xỉ v.v… Cát bụi, đất sét, tro v.v… Ứng với độ no nước G G ≤ 0,5 G ≥ 0,8 G ≤ 0,5 G ≥ 0,8 Đất trong lúc san nền đầm chặt theo điều 10.8 2,5 2,0 1,8 1,5 Các bãi thải đất và phế liệu sản xuất sau khi đầm chặt theo điều 10.8 2,5 2,0 1,8 1,5 Các bãi thải đất và phế liệu sản xuất không đầm chặt 1,8 1,5 1,2 1,0 Các nơi đổ đất và phế liệu sản xuất sau khi đầm chặt theo điều 10.8 1,5 1,2 1,2 1,0 Các nơi đổ đất và phế liệu sản xuất không đầm chặt 1,2 1,0 1,1 0,8 Chú thích: 1. Trị số R o ở bảng 4 là của các móng có độ sâu đặt móng h 1 = 2m. Khi độ sâu đặt móng h < 2m giá trị R o sẽ giảm bằng cách nhân với hệ số: k = 2. Trị số R o ở 2 điểm sau cùng trong bảng 4 là thuộc về đất rác và phế liệu sản xuất có chứa tạp chất hữu cơ không quá 10%. 3. Đối với các bải thãi và nơi đổ đất và phế liệu sản xuất chưa ổn định thì trị số R o lấy theo bảng 4 với hệ số 0,8. 4. Đại lượng R o đối với các giá trị trung gian của G từ 0,5 đến 0,8 cho phép xác định bằng nội suy. PHỤ LỤC 5 CÁC HỆ SỐ DÙNG ĐỂ TÍNH SỨC CHỊU TẢI CỦA NỀN Các hệ số dùng để tính theo công thức (28) điều 3.65 của tiêu chuẩn về sức chịu tải của nền đất đồng nhất không phải đá ở trạng thái ổn định như sau: a) l g , l q và l c là các hệ số sức chịu tải theo biểu đồ hình 1 phụ lục 5 phụ thuộc vào tg j 1 , trong đó j 1 là trị tính toán góc ma sát trong, xác định theo các điều 3.13 - 3.15. b) ) i g , i q và i c là các hệ số ảnh hưởng độ nghiêng của tải trọng theo biểu đồ hình 2, phụ thuộc vào tg j 1 và tg d (trong đó d là góc nghiêng so với phương thẳng đứng của hợp lực các lực tác dụng lên đáy móng); c) n g , n q và n c là các hệ số ảnh hưởng tỷ lệ các cạnh của móng theo các công thức: (1) (2) (3) Hình 1: Biểu đồ để xác định hệ số sức chịu tải Trong đó: n = ở đây l và b là chiều dài và chiều rộng của đáy móng, trong trường hợp lực đặt lệch tâm thì lấy bằng các giá trị quy đổi và xác định theo chỉ dẫn ở điều 3.61 của tiêu chuẩn này. Hình 2 Biểu đồ để xác định hệ số độ nghiêng tải trọng MỤC LỤC 1. Nguyên tắc chung 2. Tên đất nền 3. Thiết kế nền - Chỉ dẫn chung - Những tải trọng được kể đến trong tính toán nền - Trị tiêu chuẩn và trị tính toán các đặt trưng của đất - Nước trong đất - Chiều sâu đặt móng - Tính toán nền theo biến dạng - Tính nền theo sức chịu tải - Các biện pháp nhằm giảm ảnh hưởng biến dạng của nền đến sự thuận tiện lúc sử dụng nhà và công trình. 4. Đặc điểm thiết kế nền nhà và công trình xây trên đất lún ướt. 5. Đặt điểm thiết kế nền nhà và công trình xây trên đất trương nở. 6 . Đặc điểm thiết kế nền nhà và công trình xây trên đất than bùn no nước. 7. Đặc điểm thiết kế nền nhà và công trình xây trên bùn. 8. Đặc điểm thiết kế nền nhà và công trình xây trên đất eluvi 9. Đặc điểm thiết kế nền nhà và công trình xây trên đất nhiễm muối 10. Đặc điểm thiết kế nền nhà và công trình xây trên đất đắp 11. Đặc điểm thiết kế nền nhà và công trình xây ở những nơi khai thác 12. Đặc điểm thiết kế nền nhà và công trình xây ở những vùng động đất 13. Đặc điểm thiết kế nền đường dây tải điện trên không 14. Đặc điểm thiết kế nền móng cầu và cống thoát nước PHẦN PHỤ LỤC Phụ lục 1: Quy tắc thiết lập trị tiêu chuẩn tính toán các đặc trưng của đất Phụ lục 2: Các bảng trị tiêu chuẩn các đặc trưng độ bền và biến dạng của đất Phụ lục 3: Tính toán biến dạng của nền, xác định độ lún Phụ lục 4: Áp lực tính toán quy ước trên nền đất. Phụ lục 5: Các hệ số dùng để tính sức chịu tải của nền.