intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Địa kỹ thuật: Chương 6 - TS. Phạm Quang Tú

Chia sẻ: Banhbeodethuong | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:16

Thêm vào BST
Báo xấu
15
lượt xem 2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Địa kỹ thuật: Chương 6 Áp lực đất lên tường chắn, cung cấp cho người học những kiến thức như: các loại áp lực đất và điều kiện sản sinh ra chúng; xác định áp lực đất lên tường chắn theo lý luận của rankine; xác định áp lực đất tĩnh; xác định áp lực đất theo lý luận của coulomb. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Địa kỹ thuật: Chương 6 - TS. Phạm Quang Tú

  1. 8/17/2015 Retaining Wall CHƯƠNG VI ÁP LỰC ĐẤT LÊN TƯỜNG CHẮN (Lateral Earth Pressure) 2 NỘI DUNG §6.1. Mở đầu §6.2. Các loại áp lực đất và điều kiện sản sinh ra chúng §6.1. MỞ ĐẦU §6.3. Xác định áp lực đất tĩnh §6.4. Xác định áp lực đất lên tường chắn theo lý luận của Rankine §6.5. Xác định áp lực đất theo lý luận của Coulomb Mở đầu 5 Mở đầu 6 I. Khái niệm về tường chắn đất Công trình hoặc bộ phận công trình có nhiệm vụ chủ yếu là chắn giữ đất, VD: tường chắn bờ dốc, sườn đồi, mố cầu 2 bên bờ, tường 2 bên cống nước… Hình 2: Mố cầu 2 bên bờ Hình 1: Tường đỡ mái dốc đất. Hình 3: Tường bên cống & tường bên công trình ngầm 1
  2. 8/17/2015 Mở đầu 7 Mở đầu 8 retaining  wall highway Road Train Hình 5: Ứng dụng tường chắn đất trong giao thông Hình 4: Tường chắn đất trong công trình giao thông Mở đầu 9 Mở đầu 10 warehouse High‐rise building ship sheet pile basement wall Hình 6: Ứng dụng tường chắn đất trong cảng biển Hình 7: Ứng dụng tường chắn đất trong xây dựng dân dụng Mở đầu 11 Mở đầu 12 III. Phân loại tường chắn II. Quy ước các bộ phận của tường 3.1 Theo khả năng giữ ổn định chống 1. Lưng tường trượt Ngực Lưng tường Backfill 2. Ngực tường tường 1. Tường trọng lực: Sự ổn định của tường đc đảm bảo nhờ 3. Bản đáy Khối đắp trọng lượng bản thân tường 4. Khối đắp sau tường sau tường Vật liệu: gạch xây, đá xây, bê tông, ..vv Tường trọng lực Chú ý: 2. Tường bán trọng lực: Trước khi xây dựng tường thường Độ ổn định được đảm bảo không những do trọng lượng bản thân tường phải đào đất để tạo mặt bằng thi mà còn do khối đất đắp nằm trên bản công. Khi xây xong đất sẽ được Bản móng. đắp trở lại ⇒ đất sau tường chắn đáy Loại tường này thường làm BTCT thường là đất đắp đầm chặt chứ nhưng chiều dày tường vẫn khá lớn. Tường bán không phải đất tự nhiên trọng lực 2
  3. 8/17/2015 Mở đầu 13 Retaining structures 14 III. Phân loại tường chắn 3. Tường bản góc Độ ổn định của tường được đảm bảo chủ yếu nhờ khối đất đè lên bản đáy, tùy điều kiện làm việc của tường, người ta có thể thêm các bản chống nhằm tăng tính chống uốn của tường. Tường bản góc 4. Tường cừ (tường mỏng) Tie rod Sự ổn định của tường được đảm bảo bằng cách chôn chân tường vào Anchor nền, để giảm bớt độ sâu chôn và tăng độ cứng của tường, người ta dùng thêm dây néo. Sheet pile Tường mỏng In excavating work Retaining structures 15 Mở đầu 16 III. Phân loại tường chắn 3.2 Theo chiều cao + Tường thấp (< 5m) + Tường trung bình ( 5 - 10m) + Tường cao (>10m) 3.3 Phân loại theo góc nghiêng của lưng tường + Dốc thuận + Dốc nghịch 3.4 Phân loại theo kết cấu + Tường liền khối + Tường lắp ghép + Tường rọ đá + Tường đất có cốt 18 Lateral supports 17 §6.2. Các loại áp lực đất tác dụng lên tường 3
  4. 8/17/2015 Các loại áp lực đất lên tường 19 X Natural slope X Áp lực đất là gì? Chúng xuất hiện như thế nào? Lateral pressure Exerted by Soil Soil Retaining structure 20 Các loại áp lực đất lên tường 21 Với một số công trình đất, cần thiết phải có các kết cấu để ngăn chặn dịch chuyển ngang của đất phía sau chúng. Tie rod Anchor Tại sao cần nghiên cứu về áp lực đất? Sheet pile Cantilever retaining wall Braced excavation Anchored sheet pile 22 Các loại áp lực đất lên tường 24 Ta phải đánh giá được áp lực đất ngang tác dụng lên kết cấu để có thể thiết kết được chúng I. Các điều kiện làm việc của tường -Trị số Tùy điều kiện tác dụng của tải trọng ngoài, tường chắn đất sẽ làm việc trong các điều kiện -Điểm đặt khác nhau. Mỗi loại điều kiện làm việc sẽ sản sinh -Phương và chiều ra 1 loại áp lực đất tương ứng. Căn cứ vào xu hướng dịch chuyển của tường, chia ra 3 loại Soil nailing Gravity Reinforced Retaining wall earth wall 23 4
  5. 8/17/2015 Các loại áp lực đất lên tường 25 Các loại áp lực đất lên tường 26 1. Do lực đẩy của khối đất sau tường, tường chắn co xu 2. Do ngoại lực xô ngang lớn, tường chắn co xu thế bị thế bị đẩy về phía trước làm khối đắp sau tường có xu đẩy về phía khối đắp làm cho đất sau tường bị ép trồi lên hướng trượt xuống. TH tường có xu hướng dịch chuyển hướng vào khối đắp TH tường có xu hướng dịch chuyển ra xa khối đắp Các loại áp lực đất lên tường 27 Các loại áp lực đất lên tường 28 3. Khi ngoại lực tác dụng không đủ lớn để làm tường dịch II. Thí nghiệm mô hình của Terzaghi chuyển, tường đứng yên, khối đắp sau tường luôn ở trạng Để phân tích định tính & định lượng áp lực đất trong 3 thái cân bằng kiểu làm việc khác nhau của tường chắn, Terzaghi đã làm thí nghiệm mô hình tìm hiểu quan hệ giữa áp lực đất tác dụng lên tường & độ dịch chuyển của tường. Kết quả thí nghiệm vẽ được đường quan hệ giữa hệ số áp lực hông Ko & độ chuyển dịch tương đối của tường δ (là tỷ số giữa độ chuyển dịch của đỉnh tường ∆ với chiều cao H của tường) Quy ước: Tường đứng yên, khối đắp ở trạng thái cân bằng ∆ > 0 khi tường dịch chuyển về phía không có đất ∆ = 0 khi tường đứng yên ∆ < 0 khi tường dịch chuyển về phía đất đắp Các loại áp lực đất lên tường 29 Các loại áp lực đất lên tường 30 Nếu tường đứng yên, khối đất sau tường ở trạng thái cân bằng tĩnh và gây ra áp lực đất tĩnh (áp lực đất ngưng) tác dụng lên tường, ký hiệu là E0 5
  6. 8/17/2015 Các loại áp lực đất lên tường 31 Các loại áp lực đất lên tường 32 Tường bị khối đắp đẩy về phía trước Tường bị ngoại lực xô về phía đất (khối đất ở trạng thái chủ động) áp thì khối đất sẽ chống lại sự dịch lực đất giảm dần khi độ chuyển dịch chuyển của tường (khối đất ở trạng của tường tăng. Do khi tường chuyển thái bị động), lực chống tăng khi độ dịch & tách rời khỏi đất thì cường độ chuyển dịch của tường tăng. Do chống cắt của đất sẽ được phát huy. tường càng chuyển dịch, khối đắp Khi chuyển dich tường đủ lớn, cường càng bị ép chặt → cường độ chống độ chống cắt của đất đạt giá trị lớn cắt phát huy càng cao → phản lực nhất; khối đất sau tường đạt trạng chống tường tăng. Khi tường chuyển dịch đủ lớn, cường độ thái CBGH chủ động (mặt trượt trong chống cắt đạt max, khối đất sau khối đất xuất hiện). Áp lực đất tác tường đạt trạng thái CBGH bị động dụng lên tường do khối trượt gây ra (mặt trượt xuất hiện trong khối đất). lúc đó gọi là áp lực đất chủ động – Áp Áp lực chống tác dụng lên tường lực này ứng với trạng thái CBGH chủ do khối đất gây ra lúc đó gọi là Áp động. AL này có giá trị min, ký hiệu lực đất bị động. Áp lực này là max, Ecđ ký hiệu Ebđ. Các loại áp lực đất lên tường 33 Các loại áp lực đất lên tường 34 +∆ Vậy: -∆ Nhận xét σ’h (tĩnh) σ’h (cđ) σ’h (bđ) -Độ dịch chuyển & hướng dịch chuyển của tường có Chiều cao = H H H ảnh hưởng trực tiếp đến tính chất & giá trị áp lực đất tác dụng lên tường -Về cơ bản, Ec < Eo < Eb - Khi thiết kế & xây dựng các công trình chắn (như tường cừ, tường cừ có cốt…), ta cần phải xác định (a) Áp lực đất tĩnh (b) Áp lực đất chủ động (c) Áp lực đất bị động Tường bị đấy về phía đất được áp lực đất như 1 lực thông thường bao gồm: Tường không Tường bị nghiêng xa phía chuyển vị đất được chống đỡ được chống đỡ + độ lớn Khối đắp sau tường Với 1 độ nghiêng vừa đủ của Với chuyển động vừa đủ + phương & chiều tác dụng luôn ở trạng thái tĩnh tường, nêm đất sau tường của tường, 1 nêm đất sẽ sẽ bị trượt xuống bị đẩy trượt lên + điểm đặt 35 36 Căn cứ độ nghiêng của lưng tường & độ xiên của mặt đất: + Trường hợp lưng tường thẳng đứng, mặt đất nằm ngang + Trường hợp lưng tường nghiêng, mặt đất xiên §6.3. Xác định áp lực đất tĩnh (Earth pressure at rest) Hai trường hợp tính áp lực đất tĩnh 6
  7. 8/17/2015 37 I. Trường hợp lưng tường thẳng đứng, mặt đất nằm ngang 38 I. Trường hợp lưng tường thẳng đứng, mặt đất nằm ngang Khi tường đứng yên, khối đất sau tường đạt trạng thái cân bằng tĩnh, gây áp lực đất tĩnh tác dụng lên tường, để xác định Eo, xét trạng thái ứng suất của điểm M độ sâu Z ở vị trí tiếp xúc giữa đất & lưng tường I. Trường hợp lưng tường thẳng đứng, mặt đất nằm ngang 39 I. Trường hợp lưng tường thẳng đứng, mặt đất nằm ngang 40 Ứng suất thẳng đứng Bảng 5.1: Kết quả thí nghiệm thực đo hệ số áp lực hông Ko Hệ số áp lực Loại đất Tác giả Tường đứng yên, trạng thái hông Ko ứng suất tại M tương tự thí Đất cát nghiệm ép co không nở xốp 0,40 K.Terzaghi hông, thành phần ứng suất 0,430,45 J.Najder ngang - chính là cường độ 0,40 W.A.Bishop áp lực đất tĩnh, được xác chặt 0,50 K.Terzaghi định chặt do tưới nước 0,37 W.A.Bishop rất chặt do đầm 0,80 K.Terzaghi Điểm đặt Eo đi qua trọng tâm của biểu đồ cường độ áp lực Đất dính 0,700,75 K.Terzaghi đất tĩnh, phương vuông góc với lưng tường, chiều hướng 0,480,66 W.A.Bishop vào lưng tường 0,400,65 De Beer I. Trường hợp lưng tường thẳng đứng, mặt đất nằm ngang I. Trường hợp lưng tường thẳng đứng, mặt đất nằm ngang 42 Một số quan điểm khác tính hệ số áp lực hông: Dạng biểu đồ phân bố cường Với đất hạt thô, Ko được xác định theo công thức kinh nghiệm độ áp lực đất tĩnh là dạng tam (Jaky,1944) giác. Giá trị của tổng áp lực đất Với sét cố kết bình thường, Brooker & Ireland (1965) đề nghị tĩnh Eo tính cho 1m theo chiều dài của tường chính là diện Φ’: Góc ma sát cắt thoát nước tích của biểu đồ cường độ áp Với đất sét quá cố kết, Ko có thể dùng công thức xấp xỉ lực đất tĩnh. Trong đó: OCR = overconsolidation ratio Với sét cố kết bình thường, có thể dùng công thức (Alpan (1967)) Điểm đặt của Eo đi qua trọng tâm của biểu đồ cường độ áp lực (12.5) đất tĩnh, tức là cách đáy tường 1 khoảng bằng H/3. Phương của Eo vuông góc với lưng tường và chiều hướng vào lưng Trong đó PI = Chỉ số dẻo tường 41 7
  8. 8/17/2015 43 II. TH lưng tường nghiêng góc, mặt đất xiên góc. 44 II. Trường hợp lưng tường nghiêng góc, mặt đất xiên góc. E.Franke đề nghị dùng công thức sau dưới đây để xác định cường độ áp lực đất tĩnh II. TH lưng tường nghiêng góc, mặt đất xiên góc. 45 II. TH lưng tường nghiêng góc, mặt đất xiên góc 46 • pon – cường độ áp lực đất tĩnh theo phương pháp tuyến của tường • pot – cường độ áp lực đất tĩnh theo phương tiếp tuyến của tường Như vậy: Trong đó 1 Eon = Ko[1- 2tgtg + ( - tg2)tg2]cos2 Ko Eot = Eon(mtg - 1)(tg - m) 47 I. Nguyên lý tính toán 48 §6.4. Xác định áp lực đất lên tường chắn theo lý luận của Rankine Nguyên lý xác định áp lực đất theo Rankine 8
  9. 8/17/2015 I. Nguyên lý tính toán 49 I. Nguyên lý tính toán 50 Xét khối đất là 1 bán không Khi khối đất có xu hướng gian vô hạn. Xét trạng thái dãn ra ứng suất tại M cách mặt đất một khoảng Z, các thành Nếu khối đất bị kéo dãn ra 2 phía hông thì ứng suất z vẫn không phần ứng suất tại M: đổi nhưng ứng suất x lại giảm dần cho đến khi vòng tròn Mohr tiếp xúc với đường Coulomb. Lúc đó x đạt cực tiểu, gọi là cường độ áp lực đất chủ động pcđ. Lúc này pcđ là ứng suất chính nhỏ nhất, còn z = z là ứng suất chính lớn nhất I. Nguyên lý tính toán 51 II. Các giả thiết cơ bản tính theo Rankine 52 Khi khối đất có xu hướng co lại 1. Lưng tường thẳng đứng, mặt đất nằm ngang, mặt Nếu khối đất bị ép co từ 2 tường trơn nhẵn không có ma sát. phía hông thì ứng suất z 2. Khi khối đất sau tường đạt trạng thái CBGH chủ vẫn không đổi nhưng ứng động hoặc bị động thì mọi điểm trong khối trượt suất x lại tăng dần cho đều ở trạng thái CBGH và thoả mãn điều kiện đến khi vòng tròn Mohr CBGH Mohr-Coulomb. tiếp xúc với đường Coulomb thì lúc đó x đạt giá trị cực đại, gọi là cường độ áp lực đất bị động pbđ. Lúc này pbđ là ứng suất chính lớn nhất, còn z = z là ứng suất chính nhỏ nhất III. Xác định áp lực đất chủ động theo Rankine 53 III. Xác định áp lực đất chủ động theo Rankine 54 Xét trạng thái ứng suất tại M trên lưng tường chắn, trơn Rút ra nhẵn, mặt đất nằm ngang. Giả sử khối đắp sau tường đạt trạng thái CBGH chủ động Ứng suất tại M: Trong đó z = z = 1 pcđ = 3 Kcđ: Hệ số áp lực đất chủ động M ở trạng thái CBGH nên các theo lý luận của Rankine thành phần ứng suất tại M phải thoả mãn điều kiện CBGH Mohr-Coulomb m = tg2(45° + /2) 9
  10. 8/17/2015 III. Xác định áp lực đất chủ động theo Rankine 55 III. Xác định áp lực đất chủ động theo Rankine 56 Nhận xét Biểu đồ cường độ áp lực đất chủ động td lên tường có 2 phần, 1 phần mang dấu âm và 1 phần mang dấu dương. Phần biểu đồ mang dấu âm có thể giải thích là do lực dính có tác dụng kéo giữ tường. Trong thực tế tính toán, thường bỏ qua tác dụng này nên tổng áp lực đất chủ động Ecđ trên 1 đơn vị chiều dài tường được tính bằng diện tích phần biểu đồ cường độ mang dấu dương Kết quả tính áp lực đất lên tường chắn với đất rời và đất dính Chú ý: Khi xác định áp cường độ áp zo – độ sâu mà cường độ áp lực đất chủ động = 0 lực đất tổng, cần chỉ ra cả phương, hay còn goi là độ sâu giới hạn (độ sâu nứt nẻ). chiều, điểm đặt của nó. III. Xác định áp lực đất chủ động theo Rankine 57 III. Xác định áp lực đất chủ động theo Rankine 58 VD5‐1 (Tr.174_GT) Cho: 1 tường chắn cao 7m, lưng tường thẳng đứng, trơn nhẵn, mặt đất nằm ngang như hình Thay vào, ta có Yêu cầu: Xác định áp lực đất chủ động tác dụng lên tường chắn Đất đắp γ 19kN/m3 180, Ecđ có phương vuông góc với lưng tường, chiều hướng c 12kN/m2 vào tường, điểm đặt tại trọng tâm của biểu đồ, cường độ mang dấu dương tức là cách chân tường một khoảng III. Xác định áp lực đất chủ động theo Rankine 59 III. Xác định áp lực đất chủ động theo Rankine 60 VD5‐1 (Tr.174_GT) VD5‐1 (Tr.174_GT) Giải Từ công thức tổng Cường độ áp lực đất chủ quát ta có: động tác dụng lên tường + Tính giá trị cường được xác định theo công độ áp lực tại một số thức: Đất đắp điểm đặc biệt γ 19kN/m3 + Tính độ sâu nứt nẻ 180, z 0, Trong đó: c 12kN/m2 + Vẽ biểu đồ áp lực Kcđ = tg2(450- /2 đất tác dụng lên lưng Z: độ sâu điểm tính toán tường so với mặt đất đắp. + Tính tổng áp lực đất, xác định phương, chiều và điểm đặt. 10
  11. 8/17/2015 IV Xác định áp lực đất bị động theo Rankine 61 IV Xác định áp lực đất bị động theo Rankine 62 Tường đạt trạng thái CBGH bị động, xét trạng thái ứng suất tại điểm M Các thành phần ứng suất z = z = 3 pbđ = 1 Theo điều kiện CB giới hạn Mohr- Coulomb ta có Trong đó: Kbđ = m = tg2(45°+/2) Kbđ - hệ số áp lực bị động theo lý luận Rankine. Kết quả tính cường độ áp lực đất bị động tác dụng lên tường chắn: (a) đất rời; (b) đất dính IV Xác định áp lực đất bị động theo Rankine 63 V. Tính toán áp lực đất trong một số trường hợp 64 Biểu đồ phân bố cường độ áp lực đất bị động có dạng hình 1. Lưng tường nghiêng, mặt đất nằm ngang thang. Tổng giá trị áp lực đất bị động tính bằng diện tích biểu đồ hình thang: Lưng tường giả định Trường hợp này dùng PP gần đúng, coi phần đất trên hoặc dưới đường nghiêng là 1 bộ phận của tường Điểm đặt của Ebđ tại trọng tâm hình thang tức là cách chân tường một khoảng bằng V. Tính toán áp lực đất trong một số trường hợp 65 V. Tính toán áp lực đất trong một số trường hợp 66 2. Trường hợp mặt đất đắp nằm nghiêng 3. TH mặt đất đắp chịu tải trọng phân bố đều liên tục q Áp lực tác dụng lên tường chắn sẽ tăng lên. Ứng suất theo phương đứng: σz = γz q Tương tự ta có công thức Backfill xác định cường độ áp lực đất chủ động & bị động rút TH này, giả thiết phương tác dụng của áp lực chủ động ra từ điều kiện CBGH song song với mặt đất đắp: Mohr–Coulomb: 11
  12. 8/17/2015 V. Tính toán áp lực đất trong một số trường hợp 67 V. Tính toán áp lực đất trong một số trường hợp 68 Tùy quan hệ giữa thành phần lực dính c và tải trọng phân 4. Trường hợp khối đất sau tường nhiều lớp bố đều q, ta sẽ các dạng biểu đồ phân bố áp lực đất tác Trường hợp đất đắp sau tường được chia thành lớp, về cơ dụng lên tường khác nhau bản, cách tính như trường hợp khi mặt đất đắp chịu tải trọng phân bố đều. γ1; 1; c1; H1 H1 γ2; 2; H2 c1; H2 γ3; 3; H3 c3; H3 Tính áp lực đất lên tường chắn khi khối đắp sau tường cấu tạo bởi nhiều lớp khác nhau V. Tính toán áp lực đất trong một số trường hợp 69 Trường hợp đất đắp sau tường được chia thành lớp, về cơ bản, cách tính như trường hợp khi mặt đất đắp chịu tải trọng phân bố đều. §6.5. Tính toán áp lực đất theo lý thuyết của Coulomb Xác định áp lực đất theo lý luận của Coulomb 71 Xác định áp lực đất theo lý luận của Coulomb 72 I. Các giả thiết cơ bản II. Nguyên lý tính toán Lý luận áp lực đất Coulomb được xác định trên cơ sở - Coulomb giả thiết một mặt trượt bất kỳ, sau đó dựa các giả thiết sau: vào điều kiện cân bằng của khối trượt, từ đó tìm ra 1. Tường chắn tuyệt đối cứng, không biến dạng. tổng phương, chiều và vị trí của áp lực đất giả 2. Khối trượt là vật rắn tuyệt đối, chỉ những điểm trên mặt thiết trượt thỏa mãn điều kiện cân bằng giới hạn 3. Mặt trượt trong đất là - Áp lực đất chủ động Ecđ là giá trị lớn nhất của các mặt phẳng và đi qua lực đẩy giả thiết tác dụng lên tường và áp lực đất bị chân tường động là giá trị nhỏ nhất của các lực chống giả thiết 4. Đất đắp sau tường là tác dụng lên tường. đất rời. Tính áp lực đất ngang theo Coulomb 12
  13. 8/17/2015 Xác định áp lực đất theo lý luận của Coulomb 73 III. Xác định áp lực đất chủ động 74 III. Xác định áp lực đất chủ động 3.1 Phương pháp giải tích 3.1 Phương pháp giải tích Xét khối trượt ABC, với BC là mặt trượt giả định. Các 3.2 Phương pháp đồ giải lực tác dụng lên khối trượt gồm có: W – trọng lượng khối trượt, W = dt(ABC)*1m* γ R – phản lực trên mặt trượt BC làm với pháp tuyến của mặt này 1 góc φ E – Lực đẩy của đất làm với pháp tuyến của lưng tường góc δ φ - góc ma sát trong của đất đắp sau tường δ – Góc ma sát giữa lưng tường và đất đắp Hai lực R & E đều nằm dưới pháp tuyến III. Xác định áp lực đất chủ động 75 III. Xác định áp lực đất chủ động 76 Điều kiện để khối trượt ABC cân bằng là đa giác lực phải khép kín, từ đó: Trong đó γ, H, , , , đã biết, là góc nghiêng của mặt trượt giả định. ⇒ Các mặt trượt giả định khác nhau sẽ nhận được các giá trị lực đẩy E khác nhau ⇒ E = f( ) III. Xác định áp lực đất chủ động 77 III. Xác định áp lực đất chủ động 78 Xác định Emax dùng PP cực trị hàm E = f( ) theo điều Đặt kiện Điều kiện này cho phép xác định góc gh của mặt trượt ~ Emax. Thay gh vào công thức tính E sẽ nhận được Emax, tức là giá trị áp lực đất chủ động Trong đó: Kcđ - hệ số áp lực đất chủ động theo lý luận Coulomb. H - chiều cao tường.  - trọng lượng riêng của đất đắp. 13
  14. 8/17/2015 III. Xác định áp lực đất chủ động 79 III. Xác định áp lực đất chủ động 80 Chú ý Trong trường hợp lưng tường thẳng đứng (α = 0), mặt tường trơn nhẵn (δ = 0), mặt đất nằm ngang (β = 0) Cường độ áp lực đất chủ động tại độ cao z bất kỳ ta có thể lấy đạo hàm của Ecđ đối với z Như vậy, biểu đồ cường độ áp lực đất chủ động (pcđ) Chú ý: Hình trên chỉ biểu thị giá trị cường độ chứ không theo chiều cao tường có dạng tam giác. Điểm đặt của áp phải phương tác dụng lực đất chủ động Ecđ cách chân tường H/3, có phương nghiêng với pháp tuyến của lưng tường 1 góc III. Xác định áp lực đất chủ động 81 III. Xác định áp lực đất chủ động 82 3.2 Phương pháp đồ giải -Giả thiết các mặt trượt các khác nhau, xác định các lực tác dụng trên các khối trượt đó -Biểu diễn các lực trên đồ thị, dựa vào điều kiện cân bằng của khối trượt, xác định được độ lớn, phương và chiều của các lực tác dụng -Nối các điểm ngọn của véctơ lực đẩy E để tạo thành đường cong m1m2…Vẽ 1 đường thẳng đứng và tiếp xúc với đường cong tại m -Kẻ đoạn mn song song với véctơ lực đẩy E. Độ dài đại số của đoạn mn chính là độ lớn của áp lực chủ động Ecđ cần tìm Nguyên lý xác định áp lực đất chủ động theo PP đồ giải III. Xác định áp lực đất chủ động 83 IV. Xác định áp lực đất bị động 84 Điểm đặt Ecđ có thể 4.1 Phương pháp giải tích xác định gần đúng Giả thiết 1 mặt trượt bị động BC bất kỳ, lực tác dụng lên bằng cách từ trọng tâm G của khối trượt ABC khối trượt: kẻ đường song song với mặt trượt BC, đường này gặp lưng tường tại O, đó là điểm đặt của Ecđ 14
  15. 8/17/2015 IV. Xác định áp lực đất bị động 85 IV. Xác định áp lực đất bị động 86 Xét điều kiện cân bằng khối trượt ABC và dùng phương Nhận xét Nếu lưng tường thẳng đứng ( =0); mặt pháp tìm cực trị để tính toán áp lực chống & áp lực bị động tường trơn nhẵn ( = 0) và mặt đất nằm ngang ( = 0) của đất. thì Kbđ = tg2(450+  /2 Từ tam giác lực ta có: Cường độ áp lực đất bị động tại điểm bất kỳ theo chiều Dùng PP cực trị đối với hàm trên: cao của tường IV. Xác định áp lực đất bị động 87 IV. Xác định áp lực đất bị động 88 Như vậy, biểu đồ cường độ áp lực đất bị động (pbđ) theo chiều cao tường có dạng tam giác. Điểm đặt của áp lực đất bị động Ebđ cách chân tường bằng H/3; phương nghiêng góc với lưng tường góc Chú ý: đây chỉ là biểu đồ phân bố áp lực đất bị động, chỉ biểu thị giá trị cường độ chứ không phải phương tác dụng Tính toán áp lực đất bị động theo phương pháp giải tích IV. Xác định áp lực đất bị động 89 4.2 Phương pháp đồ giải Trước tiên cần giả thiết 1 mặt trượt bất kỳ, xác định các lực tác dụng lên khối trượt & dựa vào điều kiện cân bằng của khối trượt để → độ lớn, phương, chiều của các lực tác dụng Giả thiết các mặt trượt khác nhau, xác định các lực lên mặt trượt giả thiết và biểu diễn chúng lên cùng 1 đồ thị, được đường cong đi qua điểm ngọn của véctơ lực chống E (đường cong này có dạng là 1 đường cong lõm so với phương của trọng lượng W, còn với trường hợp áp lực đất chủ động thì nó là một đường cong lồi). Từ đó xác định được Emin, đây chính là độ lớn của áp lực bị động Ebđ. Điểm đặt của Ebđ có thể xác định gần đúng tương tự như trong trường hợp xác định áp lực đất chủ động 90 15
  16. 8/17/2015 Tinh ap luc dat va ap luc nuoc Bieu do ap luc tac dung len tuong chan Bieu do ap luc tac dung len tuong chan 9 9 ‐8.7 0 8 8 ‐20.0 ‐10.0 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 0 20 40 60 80 100 7 7 0.0 6 6 0 Chieu cao tuong chan, m Chieu cao tuong chan, m 5.9 Ap luc nuoc 5 5 Ap luc dat 4 4 3 3 2 2 Ecd=175.1KN/m 1 L= 2.02m 1 52.2 0 80 0 Ung suat, KN/m2 Ung suat, KN/m2 91 92 Ap luc tong Bieu do ap luc tac dung len tuong chan Bieu do ap luc tac dung len tuong chan 9 9 ‐8.68 ‐8.68 ‐8.68 8 8 0 ‐20.00 0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00 140.00 ‐20.0 0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 140.0 7 7 6 5.93 0 5.93 Chieu cao tuong chan, m 6 0 Chieu cao tuong chan, m Ap luc dat 5 Ap luc Ap luc 5 nuoc tong Ap luc 4 4 tong 3 3 2 2 P=415.14 KN/m 1 L= 2.0m 1 0 P5m= 2075KN 132.20 0 52.20 80 132.20 Ung suat, KN/m2 Ung suat, KN/m2 93 16
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
3=>0