CHƯƠNG 4 SỨC CHỊU TẢI CỦA NỀN ĐẤT
(SOIL ULTIMATE BEARING CAPACITY)
“Remember Yesterday, Dream about Tomorrow but Live Today”
NỘI DUNG CHÍNH:
§4.1. Khái niệm chung
§4.2. Lý thuyết sức chịu tải của Terzaghi
§4.3. Phương pháp tính sức chịu tải tổng quát và sức chịu tải Meyerhof
§4.4. Hệ số an toàn
§4.5. Các phương pháp xác định sức chịu tải của nền đất theo TCVN
3
§4.1. Khái niệm chung
4
Khái niệm chung
I. Mở đầu
1.1 Mục đích làm TN nén đất ở hiện trường:
Với những công trình lớn & quan trọng, thường phải làm thí nghiệm nén đất ở hiện trường để tìm hiểu các giai đoạn biến dạng của nền tại vị trí xây dựng công trình nhằm 2 mục đích:
1. Làm tài liệu để xác định các đặc trưng về biến dạng của đất
2. Nghiên cứu khả năng chịu tải của nền
5
Khái niệm chung
I. Mở đầu
1.1 Mục đích làm TN nén đất ở hiện trường:
1. Làm tài liệu để xác định các đặc trưng về biến dạng của đất: nội dung TN đã được trình bày trong Chương III ở phần nghiên cứu tính ép co & biến dạng của đất.
2. Nghiên cứu khả năng chịu tải của nền
Cần tính toán áp suất đáy móng lớn nhất do tác dụng của tải trọng ngoài mà nền đất phía dưới móng có thể chịu được trước khi bị phá hoại. Hay, cần tính toán sức chịu tải của nền để thiết kế an toàn.
6
Khái niệm chung
1.2 Thí nghiệm bàn nén chịu tải trọng thẳng đứng Xét TN bàn nén tại hiện trường, chịu tác dụng của tải trọng thẳng đứng, kết quả TN thể hiện quan hệ (tải trọng ~ độ lún)
7
Khái niệm chung
II. Các hình thức mất ổn định của nền khi chịu tải Xét 1 móng băng có chiều rộng B chịu tác dụng của tải trọng ngoài. Theo Das (2007), dưới tác dụng của tải trọng thẳng đứng, có 3 hình thức phá hoại sức chịu tải của nền của nền:
1.Phá hoại cắt tổng quát
2.Phá hoại cắt cục bộ
3.Phá hoại cắt xuyên ngập
8
Khái niệm chung
2.1 Phá hoại cắt tổng quát (phá hoại hoàn toàn)
Xảy ra khi móng đặt trên nền cát chặt (Dr > 67%) hoặc nền đất dính cứng
Các mặt trượt phát triển liên tục trong nền, phần đất trên bề mặt bị đẩy trồi.
Sự phá hoại xảy ra 1 cách
đột ngột
Biểu đồ ứng suất – độ lún có
điểm cực đại
9
Khái niệm chung
2.1 Phá hoại cắt tổng quát (phá hoại hoàn toàn)
Hình. Phá hoại cắt tổng quát
10
Khái niệm chung
2.2 Phá hoại cắt cục bộ Móng đặt trên tầng cát có độ chặt trung bình (30% < Dr < 67%) hoặc sét có trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng Mặt trượt phát triển sâu dưới nền nhưng có đoạn không liên tục trên mặt đất, vì vậy chỉ phần dưới móng mới dễ xác định được mặt trượt Đất bị đẩy trồi ít hơn so với trường hợp phá hoại cắt tổng quát Biểu đồ ứng suất - độ lún không có điểm cực đại, chuyển vị đứng lớn
11
Khái niệm chung
2.2 Phá hoại cắt cục bộ
Hình. Phá hoại cắt cục bộ
12
Khái niệm chung
2.3 Phá hoại cắt xuyên ngập
Móng đặt trên tầng đất tương đối xốp rời Dr < 30% hoặc đất dẻo mềm Mặt trượt phát triển sâu dưới nền, đất chủ yếu bị lún, không bị đẩy trồi, khó xác định mặt trượt Biểu đồ ứng suất - độ lún không có điểm cực đại, chuyển vị đứng lớn.
13
§4.2. Lý thuyết sức chịu tải của Terzaghi
14
I Các giả thiết và sơ đồ tính toán
1.1 Giả thiết của bài toán
Xét móng băng có chiều rộng B, đặt nông, chiều sâu đặt móng Df. Đất nền giả thiết đồng nhất, đẳng hướng, dẻo tuyệt đối, có trọng lượng riêng , góc ma sát trong ' và lực dính c'.
Giả thiết dưới tác dụng của tải trọng ngoài đặt đúng tâm, móng bị phá hoại theo hình thức cắt tổng quát. Cần xác định sức chịu tải của nền qu.
15
I Các giả thiết và sơ đồ tính toán
1.2 Sơ đồ tính toán Vùng đất trên đáy móng được xem như tải trọng chất thêm tương đương (tải trọng bên), có cường độ q = γDf . Khi nền đất bị phá hoại, chia vùng phá hoại thành 3 phần: 1. Vùng tam giác ACD ngay sát đáy móng 2. Vùng cắt của tia ADF & CDE, với các đường cong DF và DE là các cung xoắn ốc logarit 3. Hai tam giác bị động Rankine AFH & CEG Các góc CAD & ACD; xem như = ' Bỏ qua sức chống cắt của đất dọc theo các mặt phá hoại GI & HJ.
16
I Các giả thiết và sơ đồ tính toán
1.2 Sơ đồ tính toán
Hình. Hình thức phá hoại của móng băng
17
II. Công thức tính toán
Với TH phá hoại cắt tổng quát, sức chịu tải của móng băng:
' Nc
qN
q u
q
c
BN
1 2
Trong đó:
là trọng lượng riêng của
c’ là lực dính của đất, đất q là tải trọng tương đương của phần đất phía trên móng (tải trọng bên) Nc, Nq, Nγ là các hệ số sức chịu tải, không thứ nguyên và chỉ phụ thuộc vào '
18
II. Công thức tính toán
Với TH phá hoại cắt tổng quát
19
26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
Nc 27.09 29.24 31.61 34.24 37.16 40.41 44.04 48.09 52.64 57.75 63.53 70.01 77.5 85.97 95.66 106.81 119.67 134.58 151.95 172.28 196.22 224.55 258.28 298.71 347.5
Nq 14.21 15.9 17.81 19.98 22.46 25.28 28.52 32.23 36.5 41.44 47.16 53.8 61.55 70.61 81.27 93.85 108.75 126.5 147.74 173.28 204.19 241.8 287.85 344.63 415.14
Ng* 9.84 11.6 13.7 16.18 19.13 22.65 26.87 31.94 38.04 45.41 54.36 65.27 78.61 95.03 115.31 140.51 171.99 211.56 261.6 325.34 407.11 512.84 650.67 831.99 1072.8
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Nc 5.7 6 6.3 6.62 6.97 7.34 7.73 8.15 8.6 9.09 9.61 10.16 10.76 11.41 12.11 12.86 13.68 14.6 15.12 16.56 17.69 18.92 20.27 21.75 23.36 25.13
Nq 1 1.1 1.22 1.35 1.49 1.64 1.81 2 2.21 2.44 2.69 2.98 3.29 3.63 4.02 4.45 4.92 5.45 6.04 6.7 7.44 8.26 9.19 10.23 11.4 12.72
Ng 0 0.01 0.04 0.06 0.1 0.14 0.2 0.27 0.35 0.44 0.56 0.69 0.85 1.04 1.26 1.52 1.82 2.18 2.59 3.07 3.64 4.31 5.09 6 7.08 8.34
Bảng 4.1:. Các hệ số sức chịu tải của móng băng theo Terzaghi
20
II. Công thức tính toán
'3.1
Nc
qN
4.0
q u
q
c
BN
Sức chịu tải của móng vuông
q
'3.1
Nc
qN
3.0
u
q
c
BN
Sức chịu tải của móng tròn
21
III. Hệ số an toàn
Để tính toán sức chịu tải cho phép, qall của móng nông, cần biết hệ số an toàn FS
qu: sức chịu tải tính toán qall: sức chịu tải cho phép (allowable)
Sức chịu tải giới hạn thực qnet(u) (áp suất giới hạn của móng mà đất có thể chịu được)
Với q = γDf
22
VD tính toán
VD 4.1 (tr144) Một móng vuông có kích thước trong mặt bằng là 1.5 m x 1.5 m. Đất nền có góc ma sát ’ = 20°, và c' = 15.2 kN/m2. Trọng lượng đơn vị của đất , bằng 17.8 kN/m2. Hãy xác định tổng tải trọng cho phép trên móng với hệ số an toàn (FS) là 4. Cho rằng độ sâu đặt móng (Df) là 1m và xảy ra phá hoại cắt tổng thể trong đất.
23
VD tính toán
VD 4.1 (tr144)
qu = 1,3c'Nc + qNq + 0,4B N
Với ’ = 20°
⇒ Nc = 17.69
Nq = 7.44 N = 3.64
Vậy tải trọng cho phép trên đơn vị diện tích móng (áp suất cho phép):
25,130
q all
q u FS
521 4
(kN/m2)
Như vậy, tổng tải trọng cho phép là
Q = (130)B2 = (130)(1.5 x 1.5) = 292.5 kN
24
§4.3. Phương trình sức chịu tải tổng quát
25
I Khái quát
Các phương trình sức chịu tải giới hạn
+ Chỉ dùng móng băng, móng vuông & móng tròn, không dùng được cho móng hình chữ nhật
+ Không xét sức chống cắt dọc theo mặt trượt của đất phía trên đáy móng (GI & HJ)
+ Tải trọng trên móng có thể nghiêng
Để xét tới tất cả những thiếu sót trên, Meyerhof (1963) đã đề xuất 1 phương trình tính sức chịu tải tổng quát
26
q u
FFFNc ' cs ci
cd
c
FFFqN qs qi
qd
q
d
FFFBN s i
1 2
II. Phương trình tổng quát của Meyerhof
Trong đó:
Fcs, Fqs , Fs = các hệ số hình dạng móng Fcd, Fqd , Fd = hệ số chiều sâu Fci, Fqi, Fi = hệ số độ nghiêng tải trọng Nc, Nq , N = Các hệ số sức chịu tải
27
trong Hình. Hình thức phá hoại của ’
Theo Meyerhof, góc móng băng được thay bằng 45 + ’/2 chứ không phải theo Terzaghi. Nc; Nq; Nγ được tính lại như sau
2
tan
tan
45
2.1 Các hệ số sức chịu tải
N q
Reissner (1924)
N
cot
'
Prandtl (1921)
N
' ' e 2 1
c
q
Vesic (1973)
28
Bảng 4-2: Các hệ số sức chịu tải. Nc; Nq; Nγ
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Nc 5.14 5.38 5.63 5.9 6.19 6.49 6.81 7.16 7.53 7.92 8.35 8.8 9.28 9.81 10.37
Nq 1 1.09 1.2 1.31 1.43 1.57 1.72 1.88 2.06 2.25 2.47 2.71 2.97 3.26 3.59
Ng 0 0.07 0.15 0.24 0.34 0.45 0.57 0.71 0.86 1.03 1.22 1.44 1.69 1.97 2.29
26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
Nc 22.25 23.94 25.8 27.86 30.14 32.67 35.49 38.64 42.16 46.12 50.59 55.63 61.35 67.87 75.31
Nq 11.85 13.2 14.72 16.44 18.4 20.63 23.18 26.09 29.44 33.3 37.75 42.92 48.93 55.96 64.2
Ng 12.54 14.47 16.72 19.34 22.4 25.99 30.22 35.19 41.06 48.03 56.31 66.19 78.03 92.25 109.41
2.1 Các hệ số sức chịu tải
29
2.2 Các hệ số hình dạng
N
q
1
F cs
B L
N
c
1
tan '
F qs
B L
F
1 0, 4
s
B L
Được xây dựng từ nhiều thí nghiệm trong phòng (theo De Beer (1970))
Trong đó L = chiều dài móng (L > B)
30
2.3 Các hệ số độ sâu
D
4,01
F cd
f B
D
tan21
sin
F
1'
2'
qd
f B
Theo Hansen (1970) Khi Df/B (cid:3409) 1
Fd = 1
D
f
1
1
tan
F
4,0
cd
1
tan21
sin
1'
2 tan '
F qd
B D f B
Khi Df/B > 1
số hạng tan-1(Df /B) tính theo radian
Fd = 1
31
Meyerhof (1981)
2
F
1
F ci
qi
o 90
iF
o '
2
1
là góc nghiêng của tải trọng trên móng so với đường thẳng đứng
2.4 Các hệ số độ nghiêng
32
VD 4.2
lượng thực cho Móng cột vuông chống đỡ 1 tổng khối phép là 15200 kg. Độ sâu đặt móng là 0,7m. Tải trọng nghiêng góc 200 với phương đứng. Xác định bề rộng B của móng với FS = 3
33
III. Tính sức chịu tải của nền trong TH tải trọng lệch tâm
(Eccentrically loaded foundations)
Khi móng chịu tác dụng của đồng thời mômen uốn & tải trọng thẳng đứng ⇒ áp suất đáy móng trên đất không phân bố đều
34
III. Tính sức chịu tải của nền trong TH tải trọng lệch tâm
3.1 Xác định phân bố ASĐM:
Q = tổng tải trọng td theo phương thẳng đứng, M = momen tác dụng trên móng
Độ lệch tâm được tính như sau
35
⇒ Phân bố ASĐM có thể được viết lại:
Khi e = B/6; qmin = 0. Khi e > B/6; Xuất hiện sự kéo trong qmin < 0 đất, vì đất không chịu kéo được xẩy ra sự phân tách giữa móng & đất nền
III. Tính sức chịu tải của nền trong TH tải trọng lệch tâm
36
Giá trị qmax trong TH này được tính theo:
III. Tính sức chịu tải của nền trong TH tải trọng lệch tâm
Hình: Mặt phá hoại trong nền khi chịu tải trọng lệch tâm
Dự tính được phân bố ASĐM là rất khó
37
III. Tính sức chịu tải của nền trong TH tải trọng lệch tâm
3.2 Xác định kích thước hữu hiệu của móng
Phải đưa về tải trọng đúng tâm đặt lên móng với các kích thước hiệu quả
1) Chiều rộng hiệu quả :B’ = B - 2e 2) Chiều dài hiệu quả :L’ = L
Chú ý rằng nếu độ lệch tâm theo phương chiều dài móng, giá trị L’ phải bằng L - 2e. Giá trị của B’ tất nhiên bằng B
38
III. Tính SCT của nền trong TH tải trọng lệch tâm
3.3. Dùng cho sức chịu tải giới hạn
Để đánh giá Fcs, Fqs và Fs dùng các PT với chiều dài & chiều rộng hiệu quả B’ & L’ thay cho L và B. Để xác định Fcd, Fqd và Fd, dùng các PT Không thay B bằng B’
39
III. Tính sức chịu tải của nền trong TH tải trọng lệch tâm
3.4. Tổng sức chịu tải giới hạn mà móng có thể chịu được
A’: diện tích hiệu quả
40
III. Tính sức chịu tải của nền trong TH tải trọng lệch tâm
3.5. Hệ số an toàn chống lại phá hoại do sức chịu tải
41
III. Tính sức chịu tải của nền trong TH tải trọng lệch tâm
3.6. Kiểm tra hệ số an toàn chống lại qmax, hay
42
§4.4. Phương pháp tính sức chịu tải của đất nền theo TCVN
43
I. Các giai đoạn làm việc của đất nền
Dựa trên kết quả thí nghiệm bàn nén hiện trường, trong trường hợp cắt tổng quát, có thể chia đường quan hệ tải trọng ~ độ lún thành 3 giai đoạn
Hình. Các giai đoạn làm việc của đất nền
44
I. Các giai đoạn làm việc của đất nền
1.1 Giai đoạn biến dạng đường thẳng
1), quan hệ p~S
Trong trường hợp tải trọng nhỏ (0 45 2 ), quan hệ 1 1.2 Giai đoạn biến dạng trượt cục bộ Khi tải trọng tác dụng trong khoảng ( Pgh
p~S là đường cong.
Đất nền bị chuyển dịch đứng & ngang. Xuất hiện vùng biến
dạng dẻo cục bộ tại 2 mép móng. 46 II : Tải trọng giới hạn lớn nhất mà nền có thể chịu được (tải 47 Chương này chỉ tập trung trình bày cách xác định tải
trọng giới hạn dựa vào sự phát triển của vùng biến
dạng dẻo 48 III. Xác định SCT của nền dựa vào sự phát triển của
vùng biến dạng dẻo 49 III. Xác định SCT của nền dựa vào sự phát triển của
vùng biến dạng dẻo Các giả thiết tính toán
Xét móng băng, chịu tải trọng thẳng đứng, phân bố đều, giả thiết
I, vùng biến dạng dẻo phát sinh tại 2
đất nền đồng chất. Khi P > Pgh
mép móng
Trong vùng biến dạng dẻo, trạng thái ứng suất bản thân của đất
nền giống trạng thái áp suất thủy tĩnh (x= y= z = z). Ta cần xác
định đường bao vùng biến dạng dẻo 50 III. Xác định SCT của nền dựa vào sự phát triển của
vùng biến dạng dẻo 2sin
2
1
3 P
Các giá trị ứng suất chính tại M 51 III. Xác định SCT của nền dựa vào sự phát triển của
vùng biến dạng dẻo P h
m 2sin z
2
1
3
1
2 h
m
2
Nếu xét tác dụng đồng thời của tổ hợp tải trọng P, tải trọng
bên q và trọng lượng bản thân đất nền thì các ứng suất
chính được tính: 52 III. Xác định SCT của nền dựa vào sự phát triển của
vùng biến dạng dẻo m = tan2(45o + Φ/2) mcm 2
3 1 Theo điều kiện cân bằng giới hạn Mohr-Coulomb h
m P 2sin z
2
1
3
1
2 h
m
2
Với Chiều sâu vùng biến dạng dẻo 1 P h
m z h
m 2sin
sin
c
tan
2
1
2
1
2
53 p III. Xác định SCT của nền dựa vào sự phát triển của
vùng biến dạng dẻo
2 mh 0 2cos sin
cos
2
sin
dz
d
2
1
1
Để tìm Zmax, tìm cực trị của hàm Z
p h
m z
cot
2/
max h
m c
tan
2
1 1
1
2 Thay trở lại vào phương trình Z 54 III. Xác định SCT của nền dựa vào sự phát triển của
vùng biến dạng dẻo 0 P
o h
m maxZ cot
cot 2/
2/ 2/ cot
cot
2
c
* q cN qN *
c P
o *
cN 2/ cot cot
*
qN 2/
2/
q 2 cot
cot
mh Tải trọng giới hạn tuyến tính là tải trọng giới hạn trước
I
khi nền xuất hiện vùng biến dạngdạng dẻo (Zmax = 0): Pgh
= Po N*c, N*q là các hệ số sức chịu tải của nền, tra Bảng 4.3. 55 III. Xác định SCT của nền dựa vào sự phát triển của
vùng biến dạng dẻo sức chịu tải của nền là quá thiên về an toàn. 56 III. Xác định SCT của nền dựa vào sự phát triển của
vùng biến dạng dẻo B P
4/1 h
m 2/ cot
cot 2/
2/ cot 2/ cot cot
25.0
c
2
1
*
N
2/ cot 25.0
* * c q *
cN qN BN P
4/1
1 *
cN 2/ cot cot
*
qN Theo kinh nghiệm thực tế, sức chịu tải nên lấy bằng trị tải
trọng gây ra trong nền 1 vùng biến dạng dẻo đạt độ sâu Zmax
= (¼)B; B – bề rộng móng công trình. Ký hiệu P1/4 cot
cot 2/
2/
N*c, N*q, N*γ, là các hệ số SCT của
nền, tra theo Bảng 4.3 57 Nhận xét III. Xác định SCT của nền dựa vào sự phát triển của
vùng biến dạng dẻo Công thức xác định P1/4 đơn giản, thuận tiện đối với công
trình chịu tải trọng hình băng, thẳng đứng, phân bố đều. Tuy nhiên, dùng lời giải đàn hồi khi vùng biến dạng dẻo đã mở rộng là chưa hợp lý. Giả thiết ứng suất do trọng lượng bản thân tuân theo luật áp lực thuỷ tĩnh là chưa hợp lý. 58 III. Xác định SCT của nền dựa vào sự phát triển của
vùng biến dạng dẻo Ví dụ 4.3 Một móng băng có bề rộng B=6m, độ chôn móng hm=0.9m.
thiên nhiên. Trọng
Mực nước ngầm nằm ngang mặt đất
lượng riêng đẩy nổi của đất nền đn=11kN/m3, Φ =20o, c = 50
kN/m2. Yêu cầu xác định: 1) Tải trọng giới hạn tuyến tính Po
2) Sức chịu tải của nền P1/4 59 III. Xác định SCT của nền dựa vào sự phát triển của
vùng biến dạng dẻo 1) Po= cN*c + qN*q
Tra bảng (4‐3) với =20o N*c= 5.66, N*q= 3.06 Po= 50*5.66 + 11*0.9*3.06 = 313.3 kN/m2 2) P1/4= cN*c+ qN*q + BđnN*
Tra bảng (4‐3) với =20o N*c= 5.66, N*q= 3.06, N*= 0.51
P1/4= 50*5.66 +11*0.9*3.06 + 11*6*0.51 = 347 kN/m2 Giải 60 - PP phân tích cân bằng giới hạn (còn gọi là lý
thuyết cân bằng giới hạn cố thể) 61 Tại một điểm đạt trạng thái cân bằng giới hạn có 2 mặt
trượt đi qua điểm đó và làm với nhau một góc (90- ) Lời giải dựa vào điều kiện cân bằng tĩnh của ứng suất và
tiêu chuẩn phá hoại Mohr-Coulomb. 62 II , trước hết giả thiết hình dạng mặt trượt,
Để tính Pgh
sau đó từ điều kiện cân bằng lực của khối trượt (trạng
II .
thái giới hạn) tính được Pgh 63 II trong TH đất rời II trong TH đất dính a) Tính Pgh
b) Tính Pgh 64 trọng thẳng đứng và nằm 65 B2. Xác định các lực tác dụng vào khối trượt B3. Vẽ đa giác lực ở trạng thái cân bằng giới hạn Chú ý: điều kiện để khối trượt cân bằng là đa giác của
hệ lực phải khép kín II B4. Dựa vào các quan hệ lượng giác gh 66 : ABE – Khu chủ động – bị nén Khu I
Khu II : EBC – Khu quá độ
Khu III: ECD – Khu bị động – bị ép trồi 67 Xét cân bằng toàn khối & vẽ đa giác lực cho
toàn hệ được thực hiện bằng cách lần lượt xét
vân bằng & vẽ đa giác lực cho từng khu I, II, III 68 II, tải trọng giới hạn được tính theo Sau khi xác định được Rgh
công thức sau: II P gh R II gh p cos II
gh
F B II T gh R gh sin II
II
gh
F B 69 Áp dụng nguyên lý áp lực dính tương đương của
Caquot, thay thế lực dính trong đất nền bằng 1 áp
lực ngoài n = c/tg𝛷 ⇒ Khi đó nền đất được coi là
nền đất rời 70 II, tải trọng giới hạn TH đất dính được Sau khi xác định được Rgh
tính theo công thức sau: II gh R II gh p n cos
'
B II gh sin
' II
R gh
B 71 Theo TCVN 4253-2012, tải trọng phá hoại được tính theo
công thức II gh R 2BN cBN
c qBN
q Trong đó: Nc; Nq; Nγ: các hệ số phụ thuộc vào Φ; δ’
γ, c, Φ: trọng lượng riêng, lực dính & góc ma sát trong của
đất dưới đáy móng
q (cid:3404) γ1h1- tải trọng bên Áp dụng công thứcI. Các giai đoạn làm việc của đất nền
I. Các giai đoạn làm việc của đất nền
1.3 Giai đoạn phá hoại nền
II , vùng biến dạng dẻo cục bộ tại 2 mép
Khi tải trọng tăng p> pgh
móng mở rộng, phát triển trong toàn nền tạo nên mặt trượt liên
tục. Đất nền bị trượt sâu, ép trồi lên
pgh
trọng phá hoại).
II. Các phương pháp xác định sức chịu tải của nền
Có 2 phương pháp:
+ Dựa vào sự phát triển của vùng biến dạng dẻo: Bằng
cách khống chế trạng thái ứng suất nền, không cho
vùng biến dạng dẻo hình thành ⇒ Xác định được tải
trọng giới hạn tuyến tính ⇒ Sức chịu tải của nền
+ Sức chịu tải của nền cũng có thể tính được nếu xác
định được tải trọng phá hoại và áp dụng 1 hệ số an toàn
tổng thể. Tải trọng phá hoại được XĐ từ lý thuyết phá
hoại dẻo (điều kiện cân bằng giới hạn).
Nguyên lý xác định
+ Dùng lời giải đàn hồi để tính ứng suất
+ Dùng điều kiện cân bằng giới hạn Mohr-Coulomb để xác
định vùng biến dạng dẻo
Thực tế xây dựng cho thấy với đất nền bình
thường (trừ nền mềm yếu) tuy tải trọng công trình
đã vượt quá giới hạn tuyến tính và đã gây ra trong
nền 1 vùng biến dạng dẻo lớn đến mức độ nào đó
rồi, tuy nhiên vẫn chưa làm ảnh hưởng đến sự ổn
định của nền, công trình vẫn làm việc bình thường
Rõ ràng chọn tải trọng giới hạn tuyến tính làm
IV. Xác định sức chịu tải theo tải trọng phá hoại (PP
Evdokimov)
II theo lý thuyết phá hoại dẻo, có hai PP:
Tính Pgh
- PP dùng đường cong đặc trưng (theo lý luận cân
bằng giới hạn điểm)
IV. Xác định sức chịu tải theo tải trọng phá hoại (PP
Evdokimov)
II dựa trên PP đường cong đặc trưng
4.1. Xác định Pgh
Khối đất ở trạng thái cân bằng giới hạn khi mọi điểm trong
khối đất cùng đạt trạng thái cân bằng giới hạn
IV. Xác định sức chịu tải theo tải trọng phá hoại (PP
Evdokimov)
II dựa trên phân tích CBGH cố thể
4.2. Xác định Pgh
Khối đất ở trạng thái cân bằng giới hạn khi trong đất
nền hình thành 1 mặt trượt liên tục bao ngoài khối
trượt. Chỉ những điểm ở trên mặt trượt mới ở trạng thái
cân bằng giới hạn. Khối trượt được xem như là khối
rắn
IV. Xác định sức chịu tải theo tải trọng phá hoại (PP
Evdokimov)
II dựa trên phân tích CBGH cố thể
4.2. Xác định Pgh
Có hai cách tiếp cận bài toán:
1. Đồ giải
2. Giải tích
II theo phương pháp đồ giải
I. Xác định Pgh
1.1. TH đất rời
a.Điều kiện và giả thiết của phương pháp
-Đất nền là rời, đồng chất
-Móng hình băng, chịu tải
ngang phân bố đều
-Đất nền là vật liệu dẻo lý tưởng
-Giả thiết khối trượt là vật rắn tuyệt đối, các điểm trên mặt
trượt đều thoải mãn điều kiện ứng suất giới hạn
II theo phương pháp đồ giải
II theo phương pháp đồ giải
I. Xác định Pgh
b. Tính Pgh
B1. Giả thiết hình dạng mặt trượt, khối trượt
II theo phương pháp đồ giải
I. Xác định Pgh
Tải trọng giới hạn Pgh & Tgh làm cho nền đất bị trượt theo mặt
ABCD và bị ép trồi về phía DE, khối trượt gồm 3 khu:
II theo phương pháp đồ giải
I. Xác định Pgh
II
Nếu vẽ đúng tỷ lệ, sẽ xác định được Rgh
II theo phương pháp đồ giải
I. Xác định Pgh
II theo phương pháp đồ giải
I. Xác định Pgh
1.2 TH đất dính
II
Nếu vẽ đúng tỷ lệ, sẽ xác định được Rgh
II theo phương pháp đồ giải
I. Xác định Pgh
1.2 TH đất dính
II theo phương pháp giải tích
II. Xác định Pgh
