Bài giảng Công trình trên đất yếu: Chương 6 - TS. Lê Trọng Nghĩa

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:21

Thêm vào BST

Báo xấu

3
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Công trình trên đất yếu" Chương 6 - Đất có cốt, cung cấp cho sinh viên những kiến thức như: Khái niệm; Thanh gia cường trong nền đất yếu; Tường chắn gia cường bằng vải địa kỹ thuật; Ổn định mái taluy nền đắp cao (đường, đê, đập) trên đất yếu có gia cường vải địa kỹ thuật;...Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Công trình trên đất yếu: Chương 6 - TS. Lê Trọng Nghĩa

CHƯƠNG 6: ĐẤT CÓ CỐT 6.1 Khái niệm - Gia cường đất yếu bằng các cốt liệu khác tốt hơn để gia cường khả năng chịu kéo của đất, tăng độ ổn định và giảm biến dạng của công trình. - Những vật liệu tổng hợp polyme, các sợi thép, sợi thủy tinh… được đặt vào đất để tạo thành đất có cốt. Tùy theo loại cốt gia cường mà nền có thể chịu kéo, chịu nén, chịu cắt hoặc chịu uốn - cắt. - Thanh gia cường dưới móng trên nền đất yếu. - Tường đất yếu có cốt. - Ổn định trượt của sườn dốc và nền đường, đê, đập đắp cao bằng vải địa kỹ thuật (Geotextiles)
6.2. Thanh gia cường trong nền đất yếu 6.2.1 Nguyên lý làm việc: - Khi nền không có thanh gia cường: Khi nền đạt đến pgh thì nền đất hình thành mặt trượt và đẩy phần đất xung quanh móng trồi lên. N pgh B D>2/3B Mặt trượt Hình 6.1 Mặt trượt khi nền không có thanh gia cường
Khi nền có thanh gia cường: Khi nền đạt đến pgh, mặt trượt hình thành trong nền có khuynh hướng bẻ cong và kéo thanh gia cường tuột khỏi khối đất. - Khi có ít hơn hai lớp gia cường chôn sâu nhỏ hơn 2/3B, mặt trượt có khuynh hướng bẻ cong và kéo thanh gia cường ra khỏi khối đất ổn định. N pgh T T B D
- Khi nền có lớp thanh gia cường lớn hơn 4: B D
x Df A B txz(max) X Thanh gia cường 0 A’’ Vùng I Vùng II A’’’ z Hình 6.3 Mặt trượt khi nền có nhiều hơn 4 thanh gia cường
6.2.2 Tính toán thanh gia cường B q0 Df x s(q0) F1 S1 F2 z X0 Phân tố đất dưới móng băng không có thanh gia cường
B qR Df x F3 s(qR) S2 F4 T(N=1) z X0 Phân tố đất dưới móng băng có thanh gia cường
Trường hợp không có cốt (tải tác động lên móng là q0) F1 – F2 – S1 = 0 F1 và F2 : lực thẳng đứng; S1 : lực cắt Trường hợp có cốt (tải tác động lên móng là qR) F3 – F4 – S2 – T(N=1) = 0 F1 và F2 : lực thẳng đứng; S1 : lực cắt T(N=1) : lực căng trong thanh gia cường Nếu độ lún trong hai trường hợp trên bằng nhau, s, thì : F2 = F4 T(N=1) = F3 – F1 – S2 + S1 T( N =1) 1 ⎛ qR ⎞ T( N ) = = [q0 ⎜ − 1⎟( A1 B − A2 ΔH ) ⎜q ⎟ N N ⎝ 0 ⎠
Hệ số an toàn chống đứt của thanh gia cường ω tn fy FS ( B ) = T( N ) ω : chiều rộng của một thanh t : chiều dày của thanh n : số thanh trong một đơn vị chiều dài của móng fy : sức chống giật đứt của vật liệu thanh gia cường gọi ωn là mật độ phẳng LDR ⎡t f y ⎤ FS ( B ) =⎢ ⎥ ( LDR ) ⎢ T( N ) ⎥ ⎣ ⎦
Hệ số an toàn chống tuột của thanh gia cường - Lực giữ thanh gia cường trong khối đất do lực ma sát giữa đất và thanh FB = 2 tan ϕ a [lực pháp tuyến] L0 = 2 tan ϕ a [( LDR)] ∫ σ (q R )dx + ( LDR)(γ )( L0 − X 0 )( z + D f )] X0 ⎛ qR ⎞ FB = 2 tan ϕ a ( LDR)[ A3 Bq0 ⎜ ⎜q ⎟ + γ ( L0 − X 0 )( z + D f )] ⎟ ⎝ 0 ⎠ FB FS ( P ) = T( N )
Độ lún của nền khi có thanh gia cường B q (1 −ν ) α r 2 S= ES B : bề rộng móng q : áp lực dưới đáy móng ν : hệ số poisson Es : mođun đàn hồi của đất nền αr : hệ số hình dạng móng (=2)
6.3. Tường chắn gia cường bằng vải địa kỹ thuật 6.3.1 Khái niệm Gia cố phần đất đắp sau tường bằng vải địa kỹ thuật, lưới địa kỹ thuật hay các dải kim loại mỏng dẹp để tạo ra các tường chắn đất mềm dẻo nhằm thay thế các loại tường chắn đất cổ điển thường làm bằng các tường BTCT cứng hoặc khối vữa xây dày và lớn nhằm chống chịu áp lực ngang rất lớn của khối đất đắp sau tường chắn
6.3.2. Cấu tạo tường có vải địa kỹ thuật: q SV L0 LR Le + = H Mặt trượt Renkine 45o+ϕ/2 Pa1=KaγH Pa2=Kaq Pa1+ Pa2 Tường có vải địa kỹ thuật Sv: khoảng cách giữa các lớp vải bằng chiều dày của lớp đất Le: chiều dài neo giữ cần thiết của vải Le ≥1m LR: chiều dài lớp vải nằm trước mặt trượt Lo: chiều dài đoạn vải ghép chồng Lo ≥1m Tổng chiều dài: ΣL= Le + LR + Lo + Sv Chiều dài thiết kế L = Le + LR
6.3.3 Tính khoảng cách và các chiều dài lớp vải SV Pa SV T Tính khoảng cách giữa các lớp vải - Tính khoảng cách giữa các lớp vải Sv T T FS = 1,3 ÷ 1,5 Pa S v = ⇒ Sv = FS Pa FS T: cường độ chịu kéo vải (kN/m)
- Tính chiều dài neo giữ cần thiết S v Pa FS Le = ≥ 1m 2(C a + γ z tgδ ) - Tính chiều dài lớp vải nằm phía trước mặt trượt LR = (H-z) tg(450 - ϕ/2) - Tính chiều dài của đoạn vải ghép chồng với lớp kế tiếp S v Pa FS L0 = ≥ 1m 4(C a + γ z tgδ ) - Chiều dài tính toán (thiết kế) L = Le + LR (lấy số tròn) - Tổng chiều dài thực tế của vải ΣL= Le + LR + L0 + Sv
6.3.4 Kiểm tra ổn định tổng thể tường chắn Hình a Hình b Hình c Ổn định tổng thể tường chắn - Kiểm tra chống lật đổ FSOT ≥ 2 (H.a) - Kiểm tra chống trượt FSS ≥ 1,5 (H.b) - Kiểm tra sức chịu tải nền bên dưới FSBC ≥ 2 (H.c)
- Kiểm tra chống lật đổ FSOT = ∑ M chong lat ∑ M gay lat - Kiểm tra chống trượt FS S = ∑ M chong truot ∑ M gay truot - Kiểm tra sức chịu tải của nền đất dưới chân tường P ≤ Pult Pult = 0,5 Nγ γ B + Nq γ h + Nc c P: áp lực do trọng lượng khối đất và tải trọng ngoài tác dụng lên nền.
6.4. Ổn định mái taluy nền đắp cao (đường, đê, đập) trên đất yếu có gia cường vải địa kỹ thuật 6.4.1. Cơ sở xác định mặt trượt nguy hiểm nhất dựa vào hệ số an toàn FS - Dùng phương pháp phân mảnh (Xem lại CHĐ) - Tính FS dựa vào ΣM chống trượt / ΣM gây trượt. Nếu FS < 1,3 nền bị trượt phải gia cường vải địa kỹ thuật.
6.4.2. Tính hệ số FS khi có vải địa kỹ thuật O b=0,1R c θi R y2 y1 H T2 a T1(vải) τi Ni wi Ổn định mái taluy
FS = ∑ M chong truot ∑ M gay truot n n ∑(N i tgϕ + c Δli ) R + ∑ Ti yi FS = i =1 n i =1 ∑ (W sin θ ) R i =1 i i Đối với đất dính ϕ ≈ 0 n n Wi: trọng lượng của đất ∑ c L R + ∑T i i i yi trong lăng thể trượt FS = i =1 i =1 n Xi: cánh tay đòn của lực Wi ∑W X i =1 i i Li: chiều dài cung trượt