Trong quá trình xây dựng các công trình, những yếu tố như chất lượng vật liệu xây dựng, cường độ đất nền…đóng vai trò quan trọng giúp hoàn thiện một căn nhà vững chắc, an toàn. Đặc biệt là yếu tố cường độ đất nền, với các công trình không có số liệu địa chất, hoặc không đủ chi phí cho việc khảo sát địa chất, khi thiết kế cần phải giả thiết cường độ đất nền sao cho phù hợp với khu vực xây dựng công trình. Vậy cường độ đất nền giả định là gì, hãy cùng theo dõi để được giải đáp trong bài viết dưới đây.
Thông tin về cường độ đất nền giả định
Cường độ đất nền giả định là một trong những thông số có vai trò quan trọng trong xây dựng; bởi nó có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và độ ổn định của công trình. Cường độ đất nền là khả năng chịu tải, chịu áp lực của đất nền; được định nghĩa là giới hạn tải trọng mà đất nền có thể chịu được. Khả năng tải trọng của đất nền được Terzaghi xác định dựa trên lý thuyết cân bằng giới hạn điểm của môi trường đất. Các công trình được xây dựng trực tiếp trên nền đất chính nên khả năng chịu lực của đất nền đóng vai trò vô cùng quan trọng để đảm bảo sự vững chắc và an toàn cho toàn bộ công trình. Với bất kỳ một công trình xây dựng nào, đây luôn là thông số mà các kỹ sư cần nghiên cứu, tính toán tỉ mỉ để tránh tình trạng lún, nghiêng sau thời gian dài đưa vào sử dụng.
Công thức tính sức chịu tải của đất nền được các kỹ sư áp dụng
Để đảm bảo các công trình xây dựng đạt chất lượng tốt thì việc tính toán sức chịu tải của đất nền là vô cùng cần thiết. Giả sử nền bằng phẳng, đồng nhất và ổn định, đáy móng bằng phẳng thì khả năng chịu lực của móng được xác định theo công thức sau:
Rđ= Pgh/Fs={(0,5A.γ.b+(B-1).q+C.c)/Fs}+ q
Trong đó các ký hiệu có ý nghĩa là:
- Rđ: Là khả năng chịu tải được tính toán của đất nền
- Pgh: Là khả năng chịu tải giới hạn – hay còn gọi là mức cường độ chịu tải lớn nhất của đáy móng mà tại đó nền bị phá hủy
- Fs: là hệ số an toàn (lấy Fs = 2 – 3). Thông thường có 2 thông số để bạn lựa chọn; nó có thể được phân theo cấp và loại công trình hoặc cũng có thể phân theo loại đất, đất cát pha thì Fs = 3, đất sét thì Fs = 2.
- b: bằng chiều rộng móng đối với móng dải. Kích thước móng bằng đến tối thiểu đối với móng đơn và móng bè. Là đường kính của móng với móng tròn.
- γ: Là khối lượng riêng của lớp đất dưới đáy của móng.
- c: là lực dính của lớp đất bên dưới đáy của móng.
- q: Tương ứng với ứng suất bản thân của đáy móng
Hệ số:
- A = Nγ.nγ.mγ.iγ
- B = Nq.nq.mq.iq
- C = Nc.nc.mc.ic
Nc, Nq, Nγ: các hệ số chịu tải phụ thuộc vào góc ma sát tính bằng φ của đất nền
nc, nq, nγ: là hệ số hiệu chỉnh hình dạng móng
mc, mq, mγ: là hệ số hiệu chỉnh độ dốc trên mặt đất hoặc lớp đất được phân lớp
ic, iq, iγ: hệ số hiệu chỉnh độ võng của tải trọng đất nền
Những yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chịu tải trọng của đất nền
Sức chịu tải của nền đất được hiểu là độ giới hạn tải trọng mà đất nền có khả năng chịu được. Các công trình xây dựng đều được thi công trực tiếp trên đất nền, do đó sức chịu tải của đất nền hay cường độ đất nền giả định là yếu tố quan trọng để đảm bảo sự kiên cố và chắc chắn cho toàn bộ công trình xây dựng. Trong bất kỳ một công trình thi công nào thì có lẽ đây luôn là thông số mà các kỹ sư cần bỏ công sức để tính toán tỉ mỉ nhất, tránh tình trạng sụt lún hay bị nghiêng đổ trong quá trình sử dụng lâu dài về sau.
Khả năng chịu tải trọng của đất nền phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố khác nhau, trong đó nước ngầm là một trong những yếu tố có ảnh hưởng lớn nhất đến sức chịu tải của đất nền. Đặc biệt trong trường hợp mực nước ngầm biến động theo mỗi mùa hoặc điều kiện thủy triều thì ảnh hưởng đến sức chịu tải của đất nền càng lớn hơn. Sẽ xảy ra 3 trường hợp thường thấy có thể xảy ra đối với tác động của nước ngầm với sức chịu tải của đất nền như sau:
- Nước ngầm không bị ảnh hưởng bởi mực nước ngầm: Trọng lượng riêng của các lớp đất sẽ được giữ nguyên.
- Mực nước ngầm cao hơn hoặc bằng phần đáy móng: Khối lượng riêng của đất thường nằm dưới mực nước ngầm sẽ được thay thế bằng trọng lượng nổi: γđn = (γ -10).KN / m3.
- Mực nước ngầm ở dưới nền: Mật độ của đất nền dưới mực nước ngầm sẽ được thay thế bằng trọng lượng nổi.
Kết luận
Bài viết trên đã cung cấp đến các bạn những thông tin về cường độ đất nền giả định – một yếu tố có vai trò quan trọng để xây dựng được những công trình vững chắc. Hy vọng các bạn đã có thêm hiểu biết và có những công trình thành công.
