Báo cáo môn học thủy công: Thiết kế kè bản tựa

BÁO CÁO MÔN HỌC THỦY CÔNG CHUYÊN ĐỀ: THIẾT KẾ KÈ BẢN TỰA

d1

t

H

Lt

d2

B2

B1

B

GVHD: TRẦN VĂN HỪNG

6/25/2014

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM KÈ BẢN TỰA

1. TRẦN MINH ĐIỀN 1050430 2. HỒNG MIHN THUẤN 1050505 3. ĐINH VĂN DŨNG 1050422 4. ĐẬU ĐỨC LỘC 1050459

6/25/2014

Một số hình ảnh kè bản tựa

6/25/2014

NỘI DUNG THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN ………oOo………

I. Số liệu thiết kế II. Hệ số áp lực đất III. Xác định các lực tác dụng lên công trình IV. Kiểm tra ổn định tường chắn V. Xử lý nền móng VI. Tính toán kết cấu các bộ phận của kè

VII. Kiểm tra nứt tại chân kè

6/25/2014

I. Số liệu thiết kế

1. Số liệu địa chất. C = 0 (KN/m2) φ = 210 γω = 17 (KN/m3) = 1,7 (T/ m3) γđn = 7 (KN/m3 ) = 0,7 (T/ m3)

2. Các cao trình.

6/25/2014

- Cao trình đỉnh tường thiết kế: - Cao trình đáy tường thiết kế: - Cao trình MNCN (max): - Cao trình MNTN (min): - Cao trình MNTB: (thường xuyên): - Cao trình mực nước ngầm (MNN): +3.5 m - 2.5 m + 3.0 m - 1.5 m + 2.0 m - 0.7 m

3. Kích thước tường chắn

H = 6.0 m d1 = 0.4 m d2 = 0.6 m t = 0.4 m

6/25/2014

- Chiều cao tường chắn kể cả bản đáy: - Chiều dày bản đứng: - Chiều dày bản đáy: - Chiều dày thanh chống: - Chiều dày khoảng cách giữa 2 thanh chống: Lt = 4.0 m - Chiều rộng bản đáy tường: + Phía ngực tường: + Phía đất đắp: B = 5.5 m B1 = 1.5 m B2 = 3.6 m

4. Các số liệu khác a. Tải trọng tác dụng

- Tải trọng xe thi công: xe bánh xíchC100

+ Trọng lượng xe: P = 14T + Chiều rộng xe bánh xích: b = 2.4 m + Chiều dài xe bánh xích: l = 2.5 m + Hệ số vượt tải: n = 1.1 Quy tải trọng về phân bố điều:

q = (n*p)/(l*b) = 1.1*14/2.4*2.5 = 2.6 T/m2 - Tải trọng tác dụng của công trình - Tải trọng tác dụng của đất đắp, nước ngầm, nước sông... - Tải trọng tác dụng của gió, sóng tàu...

b. Hệ số vượt tải

- Hệ số vượt tải của áp lực đất và trọng lượng nước:n1 = 1.10 - Hệ số vượt tải của áp lực thủy tĩnh: - Hệ số vượt tải của trọng lượng bê tông: - Hệ số vượt tải của trọng lượng đất đắp:

n2 = 1.20 n3 = 1.05 n4 = 1.15

6/25/2014

c. Cường độ tính toán của bê tông (Kg/cm2)

Trọng lượng bê tông: γbt = 2.5 T/m2

Mác bê tông

Loại cường độ

150 200 250 300

Cường độ chịu nén Cường độ chịu kéo 65 6.0 90 7.5 110 8.8 130 10

d. Cường độ tính toán của cốt thép (Kg/cm2)

Loại cường độ

Nhóm cốt thép

Tiêu chuẩn Cốt đai

6/25/2014

CT3 2100 2100

II. Hệ số áp lực đất

cos



a

2 cos

cos(

 

1[*)



2 ]

  ( ) sin(     cos(

*) *)

sin( cos(

  )   )

Trong đó:

α : là góc nghiêng của lưng tường (độ). β : là góc nghiêng của đất đắp (độ). δ : là góc ma sát giữa đất và tường (độ). φ: là góc ma sát trong của đất (độ).

Ở đây để đơn giản tính toán ta chọn: α = β = δ = 0, nên ta có:

+ Hệ số áp lực đất chủ động:

λa = tg2 (450 - φ/2) = tg2 (450 - 210/2) = 0.472

+ Hệ số áp lực đất bị động:

6/25/2014

λb = tg2 (450 + φ/2) = tg2 (450 + 210 /2) =2.117

III. Xác định các lực tác dụng lên công trình

a

A. Áp lực tác dụng lên công trình (các trị số tính trên 1m dài)

1. Áp lực đất chủ động + Cường độ áp lực đất chủ động: Pa = (qa + ∑γi*hi )* λa - 2Ci

Tromg đó: qa = 2.6 T/m2

γi _ dung trọng lớp đất thứ i hi _chiều cao lớp đất thứ i Ci_lực dính lớp đất thứ i

+ Trị số áp lực đất chủ động

Ea = n1* Pa*H/2 (T)_ Biểu đồ dạng tam giác. Ea = n1* (P1 + P2)*H/2 (T)_ Biểu đồ dạng hình thang.

+ Điểm đặt áp lực cách đáy công trình một đoạn:

a)*H/3*(2P1

a + P2

a)_ dạng hình thang

6/25/2014

x = H/3 (m) _ Dạng tam giác x = (2P1

2. Áp lực bị động + Cường độ áp lực bị động: Pb = (qa + ∑γi*hi )* λa + 2Ci λa + Trị số và điểm đặt tính tương tự như áp lực chủ động.

3. Áp lực thủy tĩnh

+ Cường độ:

Pn = γn *H (T/m2)

Với: H_ chiều cao cột nước (m)

γn _dung trọng của nước (T/m3)

+ Trị số:

En = n2* Pn*H

Điểm đặt cách đáy công trình một đoạn:

x = H/3 (m)

6/25/2014

Xét cho cả nước ngầm và nước sông.

4. Áp lực đẩy nổi + Cường độ:

Pđn = γn*H (T)

Với: H_chiều cao phần vật ngập trong nước. + Trị số:

Eđn = n2*Pđn*L (T/m) L_bề rộng phần vật ngập trong nước.

Điểm đặt: tại trọng tâm vật. Xét cho cả bản đáy, tường đứng và thanh chống (nếu có

6/25/2014

phần nào đó ngập trong nước).

5. Áp lực thấm tác dụng lên công trình:

Áp lực thấm chỉ xảy ra khi MNN cao hơn MNS, áp lực thấm

tính theo đường viền thấm, cường độ phân bố dạng tam giác.

+ Trị số áp lực thấm:

Et = n2 *(σ1 + σ2 )*B/2 (T) σ1 = (d2* γn *H)/(2*d2 + B) (T/m)

σ2 = (d2 + B)* γn *H/(2*d2 + B) (T/m)

Với H_chiều cao mực nước sông.

+ Điểm đặt: cách mép đáy công trình 1 đoạn:

x = (2 σ1 + σ2)*B/3( σ1 + σ2)

B2 B2

d2 d2

γn *H γn *H

σ1 σ1

6/25/2014

σ2 σ2

Với: σ1, σ2 như hình vẽ.

B. Các trường hợp tính toán (Các trị số tính toán được tính trên 1m dài).

1. Trường hợp 1: Trường hợp vừa mới thi công xong. Lúc này chưa có MNN và MNS, chỉ có đất đắp sau lưng

q=2.6T.m

+3.5

P1 a

6.0

-2.5

0.6

tường và trước ngực tường.

°

O °

A

P2 a

6/25/2014

2. Trường hợp 2: Trường hợp hoạt động bình thường.

q=2.6T.m

+3.5

+3.0

P1 a

E1 a

-0.7

P2 a

6.0

Ens

E2 a

Enn

-2.5

0.6

Khi tường ổn định tương đối MNN xuất hiện ở cao trình -0.7m và MNSmax ở cao trình +3m.

°

O °

P3 a

A

Eđnbđ

6/25/2014

Eđntđ

3. Trường hợp 3: Trường hợp hoạt động bình thường. Khi tường ổn định tương đối MNN xuất hiện ở cao

q=2.6T.m

+3.5

trình -0.7m và MNSTB ở cao trình +2m.

+2.0

-0.7

6.0

E1 a P2

-2.5

0.6

E2 Ens Enn Eb

° O °

Pa P3 A

Eđnbđ

6/25/2014

Eđntđ

q=2.6T.m

+3.5

4. Trường hợp 4: Trường hợp hoạt động bình thường. Khi cao trình MNS = cao trình MNN = -0.7m

-0.7

a P2

6.0

-2.5

0.6

Ens Enn Eb

° O °

Pa P3 A

Eđnbđ

6/25/2014

Eđntđ

5. Trường hợp 5: Trường hợp hoạt động bình thường.

q=2.6T.m

+3.5

Khi cao trình MNSmin = -1.5m và cao trình MNN = -0.7m

-0.7

-1.5

6.0

E1 a P2

-2.5

0.6

E2 Enn Eb Ens °

Pa P3 A O ° Eđnbđ

0.6 0.6 Eđntđ 5.5

6/25/2014

γn *0.8 σ1

Et σ2

6. Trường hợp 6: Trường hợp sữa chữa.

Trường hợp này không có MNS và MNN ở cao trình - 0.7m

q=2.6T.m

+3.5

chưa rút kịp.

-0.7

6.0

E1 a P2

-2.5

0.6

Enn Eb

Pa P3 0.6 ° A 0.6 O ° 5.5

γn *1.8 σ1

6/25/2014

Et σ2

7. Trường hợp 7: Trường hợp hoạt động bình thường.

q=2.6T.m

Vào mùa mưa, khi mưa kéo dài liên tục nhiều ngày, nước không

+3.5

+3.0

6.0

Enn

Ens

-2.5

0.6

rút kịp, cao trình MNN sau lưng tường = cao trình thiết kế = +3.5m và cao trình MNSmax = +3.0m.

°

O °

A

Eđnbđ

0.6

Eđntđ 5.5

γn *0.8

σ1

6/25/2014

σ2

8. Trường hợp 8: Trường hợp hoạt động bình thường.

q=2.6T.m

+3.5

6.0

-1.5

Enn

Ens

-2.5

0.6

Vào mùa mưa, khi mưa kéo dài liên tục nhiều ngày, nước sau lưng tường không rút kịp, cao trình MN sau lưng tường = cao trình thiết kế và cao trình MNSmin = -1.5m

°

O °

A

Eđnbđ

0.6

Eđntđ 5.5

γn *0.8

σ1

6/25/2014

σ2

q=2.6T.m

+3.5

C. Tải trọng thẳng đứng tác dụng lên tường chắn (tính trên 1m dài).

Ght

Gdd

6.0

G1

Gns

Gtc

Gnn

-2.5

0.6

°

O °

G2

A

6/25/2014

1. Trọng lượng tường đứng:

(5.4 T) G1 = n1* γbt*H*d1 = 1.05*2.5*5.4*0.4 = 5.67T

2. Trọng lượng bản đáy:

(8.25T) G2 = n1* γbt*B*d2 = 1.05*2.5*5.5*0.6 = 8.66T

3. Trọng lượng đất đắp sau tường:

(33.05T)

(28.73T)

6/25/2014

(13.61T) a. Khi chưa xuất hiện MNN: Gdd = n4 * γω*H*B2 = 1.15*1.7*5.4*3.6 = 38.01T b. Khi xuất hiện MNN = -0.7m: Gdd = n4 (* γω * Hdd *B2 + γđn *Hdn *B2 ) = 33.04T c. Khi MNN = Cao trình đỉnh kè thiết kế = +3.5m Gdd = n4 * γdn*H*B2 = 1.15*0.7*5.4*3.6 = 15.65T

4. Trọng lượng nước ngầm:

(19.44T) a. Khi MNN = -0.7m Gnn = n1* γn*Hnn*B2 = 1.10*1*1.2*3.6 = 4.75T (4.32T) a. Khi MNN = +3.5m Gnn = n1* γn*Hnn*B2 = 1.10*1*5.4*3.6 = 21.38T

5. Trọng lượng nước sông:

(7.35T)

(5.85T)

(1.8T)

6/25/2014

(0.6T) Gns = n1* γn*Hn*B1 a. Khi MNS ở cao trình +3m Gns = 1.1*1*(5.5-0.6)*1.5 = 8.09T b. Khi MNS ở cao trình +2m Gns = 1.1*1*(4.5-0.6)*1.5 = 6.44T c. Khi MNS ở cao trình -0.7m Gns = 1.1*1*(1.8-0.6)*1.5 = 1.98T d. Khi MNS ở cao trình - 1.5m Gns = 1.1*1*(1-0.6)*1.5 = 0.66T

(5.6T)

6. Trọng lượng tập trung của hoạt tải trên đất đắp Ght = 1.1*(14*2.4*1)/(2.4*2.5) = 6.16T 7. Trọng lượng tập trung của thanh chống

Xem mỗi đơn nguyên có chiều dài là 20m, số thanh chống trên

6/25/2014

mỗi đơn nguyên là 5 thanh chống, ta tính quy về cho mỗi m dài là: (2.4T) Gtc = 1.05*2.5*(0.5*5.4*3.6)*0.4*5/20 = 2.55T

IV. KIỂM TRA ỔN ĐỊNH CỦA TƯỜNG CHẮN

A. Kiểm tra ổn định lật (đối với điểm A)



≥ [KL] = 1.15

 

M M

Hệ số ổn định lật:

Trong đó: - ∑ Mcl _tổng momen chống lật (T.m)

- ∑ Mgl _tổng momen gây lật (T.m) - [KL] _ hệ số an toàn, công trình cấp III chọn [KL] = 1.15

6/25/2014

Ta tính toán và lập bảng kiểm tra cho cả 8 trường hợp đã nêu.

1. Trường hợp 1: Trường hợp vừa mới thi công xong.

Không có MNN và MNS.

2. Trường hợp 2: Trường hợp hoạt động bình thường

Cao trình MNN = -0.7m, MNS = +3.0m

3. Trường hợp 3: Trường hợp hoạt động bình thường

Cao trình MNN = -0.7m và MNS = +2.0m

4. Trường hợp 4: Trường hợp hoạt động bình thường

Cao trình MNN = MNS = -0.7m

5. Trường hợp 5: Trường hợp hoạt động bình thường

Cao trình MNN = -0.7m, MNS = -1.5m

6. Trường hợp 6: Trường hợp sữa chữa

Cao trình MNN = -0.7m, MNS = -2.5m

7. Trường hợp 7: Trường hợp hoạt động bình thường.

Cao trình MNN = +3.5m, MNS = +3.0m

8. Trường hợp 8: Trường hợp hoạt động bình thường.

6/25/2014

Cao trình MNN = +3.5m, MNS = -1.5m

Bảng kết quả tính toán TH8

Chiều tác dụng trên tính theo T/1m dài

Tay đoàn

Momen đ/v điểm A

STT

Lực tác dụng

(m)

5.67

1.70

9.64

8.66

2.75

23.82

15.65

3.70

57.91

21.38

3.70

79.11

0.66

0.75

0.50

6.16

3.70

22.79

2.55

3.70

9.44

G1 G2 Gdd Gnn Gns Ght Gtc E1

2.55

14.64

37.33

0.20

0.06

0.29

2.00

43.20

21.60

0.33

0.20

0.60

2.75

10.89

3.96

1.70

0.82

0.48

3.70

4.33

1.17

2.00

27.50

13.75

a Eb Enn Ens Ednbd Edntd Edntc Et ∑

124.07

203.44

Bảng kết quả tính lật của các trường hợp:

TH

1

2

3

4

5

6

7

8 K

3.68

3.46

3.23

3.29

2.77

3.01

2.33

1.64

6/25/2014

B. Tính toán ứng suất đáy móng (đối với điểm O)

Công thức tính ứng suất

1(



)

 P F

e 6 B

s max min

Trong đó: ∑P_tổng lực tác dụng thẳng đứng.

6/25/2014

F_diện tích đáy móng F = B*1m = 5.5m2 e = (∑M)/( ∑P) ∑M_tổng momen so với tâm O

Ta cũng tính toán cho các trường hợp

1. Trường hợp 1: Trường hợp vừa mới thi công xong

Không có MNN và MNS.

2. Trường hợp 2: Trường hợp hoạt động bình thường

Cao trình MNN = -0.7m, MNS = +3.0m

3. Trường hợp 3: Trường hợp hoạt động bình thường

Cao trình MNN = -0.7m và MNS = +2.0m

4. Trường hợp 4: Trường hợp hoạt động bình thường Cao trình MNN = MNS = -0.7m. 5. Trường hợp 5: Trường hợp hoạt động bình thường

Cao trình MNN = -0.7m, MNS = -1.5m

6. Trường hợp 6: Trường hợp sữa chữa

Cao trình MNN = -0.7m, MNS = -2.5m

7. Trường hợp 7: Trường hợp hoạt động bình thường.

Cao trình MNN = +3.5m, MNS = +3.0m

8. Trường hợp 8: Trường hợp hoạt động bình thường. 6/25/2014 Cao trình MNN = +3.5m, MNS = -1.5m

Bảng kết quả tính toán

Momen đ/v điểm

Chiều tác dụng trên tính theo T/1m dài

Tay đoàn

Lực tác

dụng

(m)

(─)

(+)

5.67

1.07

6.07

8.66

0.00

G1 G2

15.65

0.95

14.87

21.38

0.95

20.31

0.66

2.00

1.32

6.16

0.95

5.85

2.55

0.95

2.42

Gdd Gnn Gns Ght Gtc

14.64

2.55

37.33

0.29

0.20

0.06

21.60

2.00

43.20

0.60

0.33

0.20

3.96

0.00

Ea Eb Enn Ens Ednbd

0.48

1.05

0.50

1.17

0.95

1.11

13.75

0.75

10.31

Edntd Edntc Et ∑

60.73

19.36

99.34

44.21

14.59

11.76

13.78

14.58

14.09

14.55

15.49

18.46

σmax

7.61

11.38

8.76

6.34

5.69

5.61

5.81

3.41

σmin

11.1

11.57

11.27

10.46

9.89

10.08

10.65

7.52

σTB

6/25/2014

Bảng kết quả tính ứng suất đáy móng cho các trường hợp:

KIỂM TRA ỔN ĐỊNH VỀ TRƯỢT

Điều kiện kiểm tra: kiểm tra qua 3 điều kiện

Trong đó:







s max .  b đn

(1)

 tg  

45,0

σ _áp lực đáy móng b_chiều rộng đáy móng γdn_dung trọng đẩy nổi Nth_trị số mô hình tới hạn (không có đk lấy = 3)

c s tb

(2)







7 10.1

2 cm

nam

1.( a

k  ).  n 1

Theo QP-20-64: một trong 3 đk trên không thõa thì sẽ xảy ra một trong 3 hình thức trượt: trượt phẳng, trượt hỗn hợp hoặc trượt sâu.

tgψ_hệ số chống cắt C_hệ số dính φ_góc ma sát trong δ_hệ số cô kết K_hệ số thấm của đất nền ε1_hệ số rỗng ban đầu ε2_hệ số rỗng sau khi XDCT a_hệ số co ép của đất nền 





6/25/2014

1  s

(3)

Các hình thức trượt

1. TH chỉ cần tính theo sơ đồ trượt phẳng

a. Nền đất rời: Khi đk (1) thõa mà không cần xét đk (2), (3)_do

có tgφ, k tương đối lớn. b. Nền đất dính: Khi cả 3 đk đều thõa. c. Nền gồm nhiều lớp đất khác nhau: Khi cả 3 đk đều thõa.







Chú ý: Khi đó tgφi, δi là tính cho từng lớp đất dính.





sss zi

zdi



N c i s i

σi_ưng suất thẳng đứng σzi_ưng suất tăng thêm σzdi_ưng suất bản thân lớp đất thứ i



 i







1.(

h i

s max b  . tb tg   i k i 1  ). n i

a i





i b

6/25/2014

Với:

2. TH chỉ cần tính theo sơ đồ trượt hỗn hợp.

Theo QP-20-64, trượt hỗn hợp chỉ có khả năng xảy ra đối với

nền đất đồng nhất khi đk về trượt phẳng không thõa mãn.

. b

a. Nền đất rời. Khi đk (1) không thõa. b. Nền đất dính. Khi 1 trong 3 đk không thõa. Khi xảy ra TH tượt hỗn hợp, ta đi tính bt.

P b

6/25/2014

Trị số α được xác định dựa vào 2 TH sau:

α α tgψ < 0.45 tgψ ≥ 0.45

B α α B

α α

σ σ o o A =

max



b t



b t

 ss th  ss gh th

s *max s gh

6/25/2014

A σth =3γb σmax σgh σth σmax σgh

3. TH chỉ cần tính theo sơ đồ trượt sâu: Xét 2 TH (α = 1)

a. Nền đồng chất.

Theo QP-20-64, công trình bị trượt sâu cùng với nền (đồng chất)

của nó khi chỉ chịu tác dụng của tải trọng thẳng đứng.

Mặt trượt sâu có dạng cong, khi xác định giả thiết γ = 0.

b. Nền gồm nhiều lớp đất.

Tùy theo t/c của các lớp đất, tùy theo tỉ số (P/Ngh) có thể xảy ra 2 TH: trượt sâu qua các lớp hoặc trượt sâu qua các lớp đất mềm yếu. + TH chỉ có P: thì chỉ xảy ra trượt sâu cắt qua các lớp, mặt trượt dạng cong.Theo QP-20-64, lấy mặt trượt hình trụ tròn b/k r, tâm O. + TH có cả P,N thì có 2 khả năng:

6/25/2014

- Trượt phẳng theo mặt lớp đất trên cùng nếu thõa đk trượt phẳng. - Trượt sâu với mặt trượt cong cắt qua các lớp hoặc trượt sâu theo mặt lớp đất mềm yếu, mặt trượt có thể lấy gần đúng theo dạng gãy khúc abcd với góc υ ≈ 450+φ/2.

6/25/2014

Tính toán các tải trọng giới hạn

1. Tính toán tải trọng xiên giới hạn Rgh (nền đồng chất, bị trượt sâu).

6/25/2014

a. TH nền đất rời (C = 0) b. TH nền đất dính (C ≠ 0)

- Xác định theo phương pháp Efdovkim - Tính các góc mặt trượt





5.0

cos



sin sin

  

    



















.tge 







   2    cos     sin 

90   arctg 

- Tính các khối cạnh trượt



r ..2

cos(



b sin  r 

 ) 2

6/25/2014



*  tge

0 * r

* cos 



5.0



P 1



 dn r *4

rb sin*** 0  r 0 tg



5.0

cos



P 3

 dn





450 



 0r

6/25/2014

- Tính các đại lượng về lực



Công thức tính Rgh

Rgh

P 1

v . cos  

sin( v ).

  v sin(

v )   )

cos(

khi C = 0

khi C ≠ 0 và nếu có độ sâu chôn móng: ta thêm áp lực phụ và đại lượng q.ED vào P3 thành P3qn = P3 + (q + n).DE Với: DE = 2rcos(45 – φ/2)

n = C/tgφ





. bn

Rgh

P 1

cos . v  

sin( v ).

  v sin(

) v   )

cos(

6/25/2014

Nếu tính cho tải trọng đứng Pgh

2. Tính toán tải trọng đứng giới hạn Pgh (nền đồng chất) Công thức tính toán tương tự nhưng ở đây δ = 0.

gh s

Pgh b 3. Tính toán tải trọng ngang giới hạn Ngh.

Trong đó Pgh = gd

Tùy theo hình thức trượt, xét cho 2 TH:

a. Trượt phẳng. Ngh = P tg + C.b

gh = Ngh/b*1 = s tg + C

Trong đó: Pb, s - thành phần tải trọng và áp lực tác dụng vuông góc với mặt trượt b- chiều rộng mặt trượt (lấy theo phương nghiêng ).

b. Trượt sâu.

6/25/2014

Ngh = R’gh sin Pgh = R’gh cos’ – nb gh = Ngh/b; sgh = Pgh/b

XỬ LÝ NỀN MÓNG

Sau khi kiểm tra sức chịu tải của đất nền và khả năng xảy ra

trượt của công trình, ta cần tiến hành xử lý nền móng. Ở đây ta xét phương án xử lý móng bằng cừ tràm. Chọn cừ tràm Ф8 – Ф10, L = 5m, bố trí 25 cây/m2

Điều kiện kiểm tra:

+ 1,2*Rtc

Kiểm tra sức chịu tải dưới đáy móng quy ước.

Trong đó:

Diện tích khối móng quy ước:

6/25/2014

Fqu = (A1+2L*tgα)*(B1+2L*tgα) = Aqu*Bqu A1, B1 _khoảng cách giữa các mép ngoài của các cọc biên theo chiều rộng và chiều dài đài cọc. L = 5m_tính từ đáy đài đến mũi cọc. α_góc mở rộng so với trục thẳng đứng kể từ mép ngoài của hàng cọc biên.

Tổng tải trọng thẳng đứng tại đáy móng quy ước:

Nqu = ΣP+Fqu*L*γtb

Trong đó: ΣP_tổng tải trọng thẳng đứng.

γtb = 2.2 – 2.5 T/m3 Fqu*L*γtb_trọng lượng lớp đất.

Tổng momen tác dụng tại đáy móng quy ước:

(ΣH_tổng lực ngang)

Mqu = M+ΣH*L

Độ lệch tâm:

e = Mqu/ Nqu





)

Ứng suất đáy móng quy ước:

max s min

*6 A qu

Kiểm tra lại cường độ đất nền:

Rtc

i _là áp lực ma sát trung bình của lớp đất thứ i

Trường hợp cọc cừ tràm không thõa ta tính toán cho cọc BTCT.

6/25/2014

Xử lý nền móng bằng cọc BTCT.

Sức chịu tải của cọc:

P = kv*m*(Rn*F+mct*Rct*Fct)

kv_ hệ số đồng nhất của vật liệu (BTCT, lấy kv = 0.9) m = 0.7 – 0.8_hệ số đk làm việc. mct = 1.0_hệ số đk làm việc của cốt thép. Rn _cường độ chịu nén tính toán của BT. Rct_cường độ tính toán của thép. F_diện tích tiết diện ngang của cọc. Fct_diện tích tiết diện ngang của cốt thép.

6/25/2014

Trong đó:

Tính số lượng cọc và bố trí cọc.

 *

 P ttP

Số lượng cọc:

Trong đó:

6/25/2014

n_số lượng cọc tính trên 1m dài. β = 1.5 _hệ số kể đến ảnh hưởng của lực ngang và momen. ΣP_tổng tải trọng thẳng đứng. Ptt_khả năng chịu tải của đất nền (thiên về an toàn)

5 2

0 5

5 2

130

5 4

5 1

6/25/2014

Sơ đồ bố trí cọc đơn vị là cm

Bố trí cọc:

V. Tính toán kết cấu các bộ phận của kè

• Tường đứng.

• Bản đáy.

• Thành chống.

d1

t

H

Lt

d2

B2

B1

B

6/25/2014

1. Tính toán tường đứng:

Tương tự như tường consol chịu tác dụng áp lực đất, áp lực nước ngầm.

2 a



q 1

1  P a P 2

o 1  P a P a 2

Áp lực đất trung bình

q  nn

P nn 2

6/25/2014

Áp lực nước ngầm trung bình

Khi tính toán ta xét tỉ số:

5.1

5,1

Nếu thì tường đứng được xem là bản sàn ngàm 3 cạnh tính toán như bản sàn.

Nếu thì tường đứng được tính như sau:

H tL H tL

6/25/2014

Đoạn 1 : có chiều cao là H- ltt/2. Cắt một dải theo phương Lt có bề rộng B= 1m, sơ đồ tính như dầm liên tục tựa lên các thành chống, chịu tác dụng của các áp lực trung bình trong dải.

Tính theo sơ đồ đàn hồi

Mômen ở nhịp Mn= 0,046PtbLo

Mômen ở gối Mg= -0,079PtbLo

Tính theo sơ đồ dẻo

1 Mn = PtbLo 11

Mômen ở nhịp thứ nhất và ở gối thứ hai

1 Mg= PtbLo 11

6/25/2014

Mômen ở các nhịp giữa và các gối giữa

Đoạn 2 : có chiều cao là ltt/2. Tính như bản sàn ngàm 3 cạnh.

Cách tính nội lực từ bảng tra. Dựa vào sơ đồ 11.

+ Tính nội lực:

Lt/2

M1 = m1 * P M2 = m2 * P MI = k1 * P MII = k2 * P Với: P = Ptb *L1*L2

Lt

6/25/2014

q=2.6T.m

+3.5

-2.5

°

O °

A

Bảng kết quả:

M(T.m) A γ chọn thép µ (chọn) Fa(cm2) Fa chọn

6/25/2014

7.15 0.05 0.98 10.22 10.26 Φ14@150 0.30

2. Tính toán bản đáy

Bản đáy gồm phần: ngực tường B1 và phần đất đắp B2. a. Tính toán phần ngực tường B1 Phần ngực tường B1 được tính toán như một congxon ngàm vào

tường đứng, chịu lực tác dụng: trọng lượng bản thân, trọng lượng nước sông, và ứng suất đáy móng. + Tọng lượng bản thân: Gbt + Trọng lượng nước (khi MNSmin):Gns + Ứng suất đáy móng b. Tính toán phần đất đắp B2:

Xét tương tự như tường đứng.

Lực tác dụng gồm: trọng lượng bản đáy, trọng lượng

6/25/2014

đất đắp, trọng lượng nước ngầm,lực đẩy nổi, ứng suất đáy móng.

4.0

3.6

Bảng kết quả:

A γ Fa chọn chọn thép µ (chọn)

6/25/2014

Fa 14.37 0.04 0.98 12.70 12.83 Φ14 @120 0.24

3. Tính toán thành chống

Thành chống được tính như cấu kiện chịu nén lệch tâm, với tác

dụng của tải trọng đứng gồm: trọng lượng bản thân tường đứng, thành chống, đất đắp trên bản đáy; tải trọng ngang là áp lực đất, áp lực nước ngầm, hoạt tải (nếu có).

Tính thành chống bằng cách cắt thành nhiều mặt cắt, tính nội

lực, tính và bố trí cốt thép cho từng mặt cắt đó. a. Tính thép xiên

Tính theo cấu kiện chịu nén lệch tâm, tiết diện chữ nhật hoặc chữ T Xét tiết diện có chiều cao X bất kỳ: `

5.0

5.0 => ta tính theo tiết diện chữ T

6/25/2014

=> ta tính theo tiết diện chữ nhật d1*X d 1  X d 1  X

Lực tác dụng:

N = ΣGi

+ G1 Trọng lượng tường đứng tại tiết diện đang xét + G2 Trọng lượng thành chống tại tiết diện đang xét + G3 Trọng lượng đất đắp tác dụng lên thành chống tại tiết diện đang xét.

Momen: M

Ltt

M = ΣGi*yi + Ea*Z/3

° G

Với: yi _khoảng cách từ Gi

X

hG

đến trọng tâm G của tiết diện. Ea _tổng áp lực ngang, Ea = 0.5γZ2λaLtt

d1

6/25/2014





)

1 cos

( 

N R

M Rh 0

Công thức tính cốt dọc thành chống:

θ : Góc nghiêng thành chống với bản đáy

γ = 0,85 ÷ 0,9

9.3 cm

Fa 

Kết quả tính toán

6/25/2014

==> Chọn 2 cây Ф16 có Fa = 4.022 cm2.

b. Tính thép ngang. Thép ngang được tính toán để chống lại lực kéo rời thành chống ra khỏi tường đứng do áp lực đất và áp lực nước ngầm gây ra. Xét tại vị trí có chiều cao là Z, bề rộng là b = 1m, ta có: Lực kéo là:

T = Ptb *Ltt



T * nm

R Với: m_số thanh chống m = 5 ( tính trên 20m có 5 thanh chống).

Diện tích cốt thép cần thiết là:

Fa 

Kết quả tính toán: n_số nhánh đai n = 2. Rad_cường độ tính toán của cốt đai, Rad = 2100 kg/cm2 48.2

6/25/2014

Chọn cốt thép Φ8@200 có Fa = 2.52 cm2.

c. Tính thép đứng

Tương tự thép ngang, thép đứng được tính toán để chống lại lực kéo rời thành chống khỏi bản đáy do trọng lượng đất và trọng lượng nước ngầm . . . gây ra.

Xét tại vị trí có chiều cao là h, bề rộng là b = 1m, ta có: Lực kéo là:



T = Gtt *Ltt

F a

T ** Rnm

Diện tích cốt thép cần thiết là:

60.5

Fa  Chọn cốt thép Φ12@200 có Fa = 5.66 cm2. Chú ý: Cốt ngang phải neo vào tường đứng và cốt đứng phải neo chắt vào bản đáy một đoạn Lneo ≥ 30d .

6/25/2014

Kết quả tính toán:

VI. Kiểm tra nứt tại chân kè

Kiểm tra nứt ta phải kiểm tra với tải trọng tiêu chuẩn.

Điều kiện để cấu kiện chịu uốn không bị nứt. cwqd ncMc ≤ Mn = γ1Rk

Trong đó:

nc _hệ số tổ hợp tải trọng (lấy nc = 1) Mc _Momen uốn do tác dụng của tải trọng tiêu chuẩn. Mn _Momen uốn mà tiết diện có thể chịu được trước khi khe nứt

xuất hiện.0

wqd _Momen chống uốn của tiết diện quy đổi lấy đối với mép biên



chịu kéo của tiết diện.

qd  xh

Jqd _Momen quán tính chính trung tâm của tiết diện quy đổi.

6/25/2014

xn _Chiều cao của miền bêtông chịu nén (khoảng cách từ mép biên chịu nén đến trọng tâm của tiết diện quy đổi).

x  n

Sqd _Momen tĩnh của tiết diện quy đổi lấy với mép biên chịu nén của tiết diện quy đổi.

- Do tiết diện chữ nhật:

5.0