Trong thiết kế và thi công bất cứ công trình thì yếu tố cường độ đất nền luôn được quan tâm hàng đầu. Cường độ đất nền giả định đóng vai trò quan trọng cho quyết định về độ cao và trọng lượng của công trình.
Bài viết hôm nay chúng tôi sẽ giới thiệu đến các bạn về khái niệm và cách tính cường độ đất nền cụ thể nhất.
Vậy cường độ đất nền giả định là gì? Cách tính cường độ đất nền cho công trình
Cường độ đất nền được hiểu là giới hạn tải trọng mà nền đất đó có thể chịu được hay còn được hiểu là khả năng chịu tải của đất nền. Đây là thuật ngữ được Terzaghi đưa ra dựa trên lý thuyết về cân bằng giới hạn điểm của môi trường đất.
Cường độ đất nền giả định còn thường được hiểu chính là các thực tế hay là một phán đoán cụ thể nào đó mang tính gần đúng. Do đó, cường độ đất nền thực tế có thể được hiểu là giới hạn chịu tải trọng trên thực tế của một nền đất bất kỳ.
Mỗi khu vực, vị trí đều sẽ có một nền đất khác nhau. Do đó, trước khi xây dựng công trình, thường sẽ được khảo sát trước về nền đất, xác định loại đất để có thể quyết định chính xác cho trọng lượng và độ cao của công trình.
Đối với mọi công trình, khả năng chịu tải trọng của nền đất luôn được đặt lên hàng đầu để tính toán tỉ mỉ và chính xác nhất, tránh tình trạng bị lún, nghiêng sau một thời gian sử dụng.
Để có thể tính toán được cường độ đất nền giả định, bạn có thể tham khảo công thức tính sau đây:
Trong đó:
- Rđ: Cường độ đất nền trên thực tế, đảm bảo chất lượng cho công trình.
- Pgh: Điểm mà đấy móng bị phá hủy bởi tải trọng
- Fs: Hệ số an toàn (Fs=2-3). Đất thuộc loại cát pha lấy hệ số an toàn là 3, đất thuộc loại đất sét lấy hệ số an toàn là 2.
- b: Là số liệu đường kính của móng tròn, chiều rộng của móng dài
- γ: Khối lượng riêng của lớp đất dưới móng
- c: Lực dính của đất nền
- q: ứng suất bản thân của đáy móng được tính như sau:
Cách tính các hệ số A, B, C
- A = Nγ.nγ.mγ.i
- B = Nq.nq.mq.iq
- C = Nc.nc.mc.ic
Trong đó:
- Nc, Nq, Nγ: hệ số chịu tải và hệ số này phụ thuộc vào góc ma sát của đất nền(φ).
- nc, nq, nγ: được hiểu là hệ số hiệu chỉnh hình dạng của móng công trình
- mc, mq, mγ: là hệ số hiệu chỉnh độ dốc trên mặt đất hoặc lớp đất phân lớp
- ic, iq, iγ: hệ số hiệu chỉnh độ võng của tải trọng
Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chịu tải của đất nền
Khả năng chịu tải của đất nền còn liên quan đến một số yếu tố khác như mạch nước ngầm, địa thế đất của khu vực.
Mạch nước ngầm là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng đất và chất lượng nền móng. Từ đó kỹ sư phải xác định được các trường hợp mạch nước ngầm trong đất chảy để tính toán tối ưu các phương án thi công đảm bảo độ bền cho công trình.
Ngoài ra, còn phải tính toán mức nước ngầm thay đổi theo các thời tiết và mùa vụ, thủy triều. Sự tính toán cụ thể về sự thay đổi của mực nước ngầm sẽ giúp cho chất lượng của công trình thi công đạt chất lượng cao và bền lâu với thời gian hơn.
Bên cạnh đó, dựa trên địa thế đất như đất vùng đồng bằng, đất vùng núi, hay ở các khu vực có độ dốc đều sẽ cần có phương án thi công riêng. Đối với mỗi công trình cần phải tính toán kỹ lưỡng.
Với những thông tin trên đây thì bạn có thể hiểu được về cường độ đất nền và công thức tính cơ bản. Tuy nhiên, để có được công trình đạt chất lượng tốt nhất, bạn nên sử dụng sự tư vấn hỗ trợ từ các kiến trúc sư cơ chuyên môn và kinh nghiệm.
Các kiến trúc sư sẽ đưa ra cho bạn các giải pháp tối ưu nhất và tiết kiệm nhất để công trình đạt chuẩn sử dụng. Bên cạnh đó, với kiến thức của kiến trúc sư thì chắc chắn việc tính toán đến khả năng chịu tải của đất nền sẽ chính xác hơn.
Bảng thể hiện điểm chịu tải trọng tốt nhất của nền đất theo Terzaghi
Sau đây là bảng sức chịu tải tốt nhất của của nền đất mà Terzaghi xác định được dựa trên tính toán và xác định các yếu tố có liên quan.
Kết luận
Trên đây là những thông tin về cường độ đất nền giả định và cách tính giới hạn chịu đựng của đất mà bạn nên biết. Hy vọng, sau bài viết này bạn đã có thể nắm rõ hơn về cách tính cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chịu tải của đất nền.