Trong lĩnh vực xây dựng, khả năng chịu lực của nền đất đóng vai trò cực kỳ quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và độ bền vững của công trình. Để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong thiết kế, việc nắm rõ khả năng chịu tải của đất nền là điều cần thiết. Vậy bạn đã biết khả năng chịu tải của đất nền là gì và làm thế nào để tra cứu bảng sức chịu tải của đất nền một cách chính xác? Trong bài viết này, Blog Bất Động Sản sẽ cung cấp cho bạn những thông tin hữu ích để giúp bạn hiểu rõ hơn về khái niệm này cũng như cách tra cứu bảng sức chịu tải của đất nền.
Nội dung chính:
Khái niệm sức chịu tải của đất nền là gì?
Định nghĩa cụ thể thì đó là giới hạn của tải trọng mà đất nền có thể chịu được. Nhà nghiên cứu Terzaghi đã xác định sức chịu tải trên đất cần dựa trên cơ sở lý thuyết cân bằng giới hạn ngay trên môi trường đất.
Khả năng chịu tải của đất nền là gì?
Mọi công việc xây dựng sẽ phải đặt ngay trên mặt đất, vì vậy khả năng chịu tải của mặt đất sẽ có nhiệm vụ quan trọng là đảm bảo sự ổn định và vững chắc cho công trình. Trong mọi công trình xây dựng luôn tính toán tỉ mỉ thông số này. Để công trình không gặp phải trường hợp lún, nghiêng sang hướng khác sau thời gian sử dụng.
Công thức tính sức chịu tải của đất nền
Việc tính toán lên bảng khả năng chịu tải của đất nền là điều khá cần thiết để đảm bảo an toàn cho toàn bộ công trình hoạt động có chất lượng. Theo công thức dựa trên nền đất bằng phẳng và ổn định thì đáy móng cũng bằng phẳng nên suy ra:
Công thức cụ thể để tính toán
Đặc biệt:
-
Rd: Khả năng chịu lực tính toán trên mặt đất
-
Pgh: Khả năng chịu tải trong giới hạn (cường độ chịu tải tối đa của móng)
-
Fs: Hệ số an toàn thường dao động 2-3, có thể chọn khi đất cát Fs = 3 và đất sét Fs = 2
-
b: chiều rộng của móng so với chân băng bằng nhau, đường kính của móng so với móng tròn.
-
γ: trọng lượng riêng của lớp đất dưới móng
-
c: lực dính của lớp đất dưới móng
-
q: ứng suất tiếp xúc dưới móng
Công thức tính toán cho các loại móng
Trong đó, hệ số:
-
A = Nγ.nγ.mγ.iγ
-
B = Nq.nq.mq.iq
-
C = Nc.nc.mc.ic
-
Nc, Nq, Nγ: hệ số khả năng chịu tải phụ thuộc vào góc ma sát φ của đất nền
-
nc, nq, nγ: hệ số hiệu chỉnh của hình dạng móng
-
mc, mq, mγ: hệ số hiệu chỉnh độ dốc trên bề mặt lớp đất
-
ic, iq, iγ: hệ số hiệu chỉnh chênh lệch tải
Bảng dựa trên tính toán của Terzaghi.
Các yếu tố sẽ ảnh hưởng đến khả năng chịu tải
Với khả năng chịu lực của nền móng sẽ phụ thuộc vào nhiều yếu tố, nhưng trong đó, mạch nước ngầm là yếu tố ảnh hưởng nhiều nhất. Đặc biệt, mật độ nước ngầm sẽ biến động theo mùa hoặc do tác động của thủy triều lên xuống sẽ ảnh hưởng lớn đến khả năng chịu tải. Phổ biến nhất là 3 trường hợp mật độ nước ngầm ảnh hưởng đến sức chịu tải của đất nền:
Mô hình bề mặt trượt dưới nền móng của Terzaghi
-
Lớp đất dưới đất không ảnh hưởng đến nước ngầm: trọng lượng riêng của đất được giữ nguyên.
-
Nguồn nước ngầm có độ cao bằng hoặc cao hơn đáy móng: trọng lượng của đất khi ở dưới mạch nước ngầm sẽ thay thế bằng γđn = (γ – 10) KN / m3.
-
Nguồn nước ngầm đặt dưới móng: trọng lượng riêng của đất dưới nguồn nước ngầm sẽ thay bằng γđn = (γ – 10) KN / m3.
Ví dụ tham khảo khi điền vào bảng sức chịu tải của móng
Tham khảo hình 1 điền vào bảng khả năng chịu tải của đất nền
Tham khảo hình 2 điền vào bảng sức chịu tải của đất nền
Tham khảo hình 3 điền vào bảng khả năng chịu tải của đất nền
Tham khảo hình 4 điền vào bảng khả năng chịu tải của đất nền
Trường hợp mặt đất bị phân tầng
Hình ảnh minh họa của lớp đất
Với việc tính toán sức chịu tải của đất nền tiếp theo (Rd2, Rd3,…) theo công thức sau:
-
I, b thay thế thành Iqu, bqu
-
Có Hm1 = Hm2, Hm3,…
-
Kèm theo các tiêu chí dựa trên các lớp đất tiếp theo
-
Khi xác định giá trị gần đúng Iq, bqu dựa trên góc mở α = 300
-
Iqu = l + 2.hđ.tanα
-
bqu = b + 2.hđ.tanα
Khả năng chịu tải trên các loại đất
|
Phân loại đất |
Khả năng chịu lực (kg / m2) |
Khả năng chịu lực (kN / m2) |
|
Đất sét mềm, ướt (hoặc bùn) |
5.000 |
50 |
|
Đất sét mềm |
10.000 |
100 |
|
Cát mịn, khô, rời |
10.000 |
100 |
|
Trái đất đen |
15.000 |
150 |
|
Đất sét ẩm và có lẫn cát |
15.000 |
150 |
|
Sỏi lỏng |
25.000 |
250 |
|
Cát vừa, khô, nhỏ |
25.000 |
250 |
|
Đất sét nhỏ |
25.000 |
250 |
|
Cát nhỏ |
45.000 |
450 |
|
Đá cuội nhỏ |
45.000 |
450 |
|
Đá mềm |
45.000 |
450 |
|
Đá có nhiều cát và đá vôi |
165.000 |
1650 |
|
Đá cứng như diorit, đá granit |
330.000 |
3300 |
Đây là các công suất có thể chịu trên từng loại đất với tải trọng lớn nhất mà chúng có thể chịu trên một đơn vị diện tích. Bảng trên là giới hạn của khả năng chịu lực cuối cùng đặt trên mặt đất. Chúng ta có thể sử dụng hệ số an toàn cho đất để đảm bảo an toàn tối đa cho quá trình thi công nền đất.
Kết luận
Tổng kết lại, việc nắm vững các công thức tính toán và hiểu rõ cách tra cứu bảng sức chịu tải của đất nền là yếu tố không thể thiếu để đảm bảo chất lượng và độ ổn định của nền trong quá trình thi công. Những thông tin được chia sẻ trong bài viết không chỉ giúp bạn có cái nhìn sâu sắc hơn về khả năng chịu tải của đất nền mà còn trang bị cho bạn những kiến thức cần thiết để áp dụng vào thực tế. Hy vọng rằng những kiến thức này sẽ hữu ích và giúp bạn thực hiện các dự án xây dựng một cách an toàn và hiệu quả.
