Bài giảng Cơ học đất: Chương 6 - Tính toán áp lực đất lên tường chắn

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:23

Thêm vào BST

Báo xấu

6
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Cơ học đất" Chương 6 - Tính toán áp lực đất lên tường chắn, được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Khái niệm, mục đích sử dụng, cấu tạo tường chắn; Các loại áp lực đất; Tính toán các loại áp lực đất;...Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cơ học đất: Chương 6 - Tính toán áp lực đất lên tường chắn

CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN ÁP LỰC ĐẤT LÊN TƯỜNG CHẮN
V.1 Khái niệm, mục đích sử dụng, cấu tạo tường chắn Xây dựng kết cấu tường chắn để tăng cường ổn định của công trình chịu các áp lực ngang của đất: tường các tầng hầm, mố cầu, tường chắn đất, đường hầm, bờ kè là bản tường, … - Để giữ cho khối đất sau lưng tường, có sự chên lệch độ cao được cân bằng, khỏi bị trượt, tụt xuống. - Chống sạt lở công trình mới xây dựng bên cạnh công trình cũ. - Chống thành hố móng, hố đào sâu. - Chống sạt lở bờ sông … - Chống thấm nước từ thượng lưu xuống hạ lưu của công trình thủy công.
q Ea TAÀNG HAÀM Ea MOÁ CAÀU Ep Tường tầng hầm Tường mố cầu Ea Ea Tường bờ kè Tường thủy lợi (cống)
V.2 Các loại áp lực đất V.2.1/ Áp lực đất chủ động Ea Là loại áp lực đất làm cho tường dịch chuyển về phía trước hay làm cho tường xoay, tức là làm cho khối đất phía sau lưng tường giản ra Ea Ep Mặt trượt
V.2.2/ Áp lực đất bị động Ep Là loại áp lực đất làm khối đất sau lưng tường bị nén lại. Tàu va Ep Ea Mặt trượt
V.2.3/ Áp lực đất tĩnh Eo Khi ngoại lực tác dụng không làm tường dịch chuyển  áp lực đất tác dụng lên tường là áp lực tĩnh (khối đất sau lưng tường cân bằng tĩnh) Q Ep Q  Ea  E p Ea Ta luôn có: E p  Eo  Ea
E Ep E0 Ea  a p  Chuyển vị về trước tường Chuyển vị về phía sau tường Quan hệ của chuyển vị và áp lực đất
V.3 Tính toán các loại áp lực đất V.3.1/ Áp lực đất tĩnh E0 Xét 1 điểm M nằm ở độ sâu z - Áp lực thẳng đứng do trọng lượng bản thân: z =  z - Áp lực ngang do trọng lượng bản: x =   z = Ko  z  Cường độ áp lực đất tĩnh: po =   z = Ko  z  z  0  p0  0  po   Vẽ biểu đồ ALĐ tĩnh  z  H  p0   . .H 
Q  H Eo  1 H 3 Biểu đồ áp lực đất tĩnh po  z  0  p0  0  po   z  H  p0   . .H 
Áp lực tĩnh Eo có độ lớn bằng diện tích biểu đồ cường độ áp lực đất tĩnh 1 E0   H 2 2 Điểm đặt: tại trọng tâm của biểu đồ cường độ áp lực đất tĩnh Phương: Hợp với ta pháp tuyến của lưng tường 1 góc  bằng góc ma sát giữa đất và tường 2  Nếu  = 0  Eo nằm ngang    3
V.3.2/ Tính toán áp lực đất chủ động và bị động theo lý thuyết của Coulomb A./ Áp lực đất chủ động: _ Mặt trượt của khối đất ở trạng thái cân bằng giới hạn (chủ động) là một mặt phẳng. _ Xem tường tuyệt đối cứng. _ Xét 1m theo chiều dài tường Giả sử đất sau lưng tường trượt theo mặt phẳng BC, ta có lang thể trượt ABC, có trọng lượng W. E là phản lực của tường với lăng thể trượt, có phương hợp với tia pháp tuyến 1 góc . R là phản lực của đất với lăng thể trượt, hợp với phương pháp tuyến 1 góc 
G Đối với đất rời C  A  H  =900--  D W E H  W  +- N2 N1   T1 R R E T2 - K 3   B  Tính toán áp lực chủ động theo Coulomb
- Trọng lượng khối đất ABC: W - Phản lực của đất nền R gồm (N1 , T1) - Phản lực E (chủ động Ea) của tường đối với lăng thể trượt gồm (N2 , T2) - Khi khối ABC ở trạng thái cân bằng giới hạn (a/sina = b/sinb = c/sinc), : góc ma sát trong của đất E W   = 900 -  -  sin(   ) sin[180  (     )] 0 : góc ma sát ngoài của đất W sin(   ) : góc nghiêng của lưng tường E : góc nghiêng mái đất sin(     )] : góc tạo bởi phương mặt trượt BC và phương ngang
1 * Phương pháp giải tích Ea  K a  H 2 2 cos2 (   ) Ka  2  sin(   ) sin(   )  cos  cos(   ) 1  2   cos(   ) cos(   )  Điểm đặt: tại trọng tâm của biểu đồ cường độ áp lực đất. Phương: Hợp với ta pháp tuyến của lưng tường 1 góc  bằng góc ma sát giữa đất và tường. Áp lực chủ động Ea có độ lớn bằng diện tích biểu đồ cường độ áp lực đất chủ động.
* Các trường hợp đặc biệt: * Trường hợp  =  = 0,   0: tường trơn láng, đất đắp sau lưng tường nằm ngang, tường nghiêng cos2 (   ) Ka  cos (cos  sin  ) 2 * Trường hợp  =  =  = 0: tường trơn láng, đất đắp sau lưng tường nằm ngang, tường nghiêng  K a  tan (45  ) 2 0 2
Đối với đất dính : * Trường hợp  =  = 0,   0 : cos pa  K a  z  C c C  cos2  450       2  * Trường hợp  =  =  = 0 :   pa   z tan (45  )  2 c tan( 45  ) 2 0 0 2 2  Hc  2c K a  tan (45  ) 2 0  2  tan( 45  ) 0 2
Trường hợp có tải phân bố đều q trên mặt đắp * Đất rời :  =  =  = 0 pa   z.K a  qK a * Đất dính :  =  =  = 0 pa   zK a  q K a  2 c K a
a  H Ea  H 2a  b 3 ab b Biểu đồ áp lực đất chủ động pa
B./ Áp lực đất bị động: C  A   W + R W H E R ’=900-+ E  ’   B Tính toán áp lực bị động
Trường hợp  =  = 0,   0 cos2 (   ) Kp  2  sin(   ) sin(   )  cos  cos(   ) 1  2   cos(   ) cos(   )  Trường hợp  =  =  = 0  K p  tan (45  2 0 ) 2 * Đất rời: pp  K p  z * Đất dính: pp  K p  z  2 c Kp