CÔNG TRÌNH THỦY LỢI - QUY TRÌNH THIẾT KẾ TƯỜNG CHẮN CÔNG TRÌNH THỦY LỢI Hydraulic structures - Designing Process for Retaining Walls

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 9152 : 2012 CƠNG TRÌNH THỦY LỢI - QUY TRÌNH THIẾT KẾ TƯỜNG CHẮN CƠNG TRÌNH THỦY LỢI Hydraulic structures - Designing Process for Retaining Walls Lời nói đầu TCVN 9152 : 2012 chuyển đổi từ TCXD.57-73 theo quy định tài khoản điều 69 Luật tiêu chuẩn Quy chuẩn kỹ thuật điểm a khoản điều Nghị định số 127/2007/NĐ-CP ngày 1/8/2007 Chính phủ quy định chi tiết thi hành số điều Luật tiêu chuẩn Quy chuẩn kỹ thuật TCVN 9152 : 2012 Viện Khoa học thủy lợi Việt Nam biên soạn, Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học Cơng nghệ cơng bố CƠNG TRÌNH THỦY LỢI - QUY TRÌNH THIẾT KẾ TƯỜNG CHẮN CƠNG TRÌNH THỦY LỢI Hydraulic structures - Designing Process for Retaining Walls Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn áp dụng thiết kế loại tường chắn tường cứng đặt thiên nhiên đất đá Tiêu chuẩn không dùng để thiết kế loại tường chắn sau: - Có kết cấu gạch xây đá xây, có khơng có cốt thép - Các loại tường khác tường mềm (tường cừ, tường cọc), tường có neo, kétson, tường đất, tường có cốt đất, tường ngăn tổ ong, có kết cấu gỗ tường chắn cơng trình giao thơng đường bộ, đường sắt cho tường chắn cơng trình vùng biển xây dựng khơng có đê quai Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu viện dẫn ghi năm cơng bố áp dụng phiên nêu Đối với tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố áp dụng phiên nhất, bao gồm sửa đổi, bổ sung (nếu có) TCVN 2737 : 1995 Tải trọng thiết kế - Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 4116 : 1995 Kết cấu bê tông bê tông cốt thép thủy công - Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 4253 : 2012 Cơng trình thủy lợi - Nền cơng trình thủy cơng - u cầu thiết kế TCVN 5574 : 1991 Kết cấu bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 8421 : 2010 Cơng trình thủy lợi - Tải trọng lực tác dụng lên cơng trình sóng tàu TCVN 8422 : 2010 Cơng trình thủy lợi - Thiết kế tầng lọc ngược cơng trình thủy cơng TCVN 9137 : 2012 Cơng trình thủy lợi - Thiết kế đập bê tơng bê tông cốt thép TCVN 9143 : 2012 Công trình thủy lợi - Tính tốn đường viền thấm đất đập đá Thuật ngữ, định nghĩa, ký hiệu phân loại 3.1 Thuật ngữ định nghĩa Trong tiêu chuẩn sử dụng thuật ngữ, định nghĩa sau: 3.11 Tường chắn đất (Retaining wall) Loại cơng trình chắn đất, có mái thẳng đứng; gãy khúc nghiêng đất đắp mái đào hố móng v.v… khơng bị sạt trượt Tường chắn gọi tường cứng tác dụng lực tính tốn chuyển vị tường nhỏ 1/5000 chiều cao tường 3.12 Trong thực tế, khái niệm tường chắn đất mở rộng cho tất kết cấu cơng trình có tác dụng tương hỗ đất với chúng Trong phạm vi tiêu chuẩn giới hạn loại tường chắn cứng Tường cứng, tác dụng lực tính tốn có kể đến tính dễ uốn thân tường, tính dễ biến dạng tường gây chuyển vị lưng tường nhỏ 1/5000 chiều cao phần tường xét kể từ đỉnh móng đến mặt cắt tính tốn 3.2 Ký hiệu 3.2.1 Các phận kích thước tường Ht chiều cao tường; bt chiều rộng đỉnh tường; Bt chiều rộng chân tường; góc mặt sau tường phương đứng; góc mặt sau phương ngang 3.2.2 Các kích thước móng hm chiều cao móng; bm chiều rộng móng phía trên; Bm chiều rộng móng phía 3.23 Các đặc trưng tính tốn trọng lượng riêng đất, T/m3; N độ rỗng đất; góc ma sát đất; góc ma sát đất với tường; góc mặt trượt với phương thẳng đứng; góc bề mặt phẳng đất với phương nằm ngang 3.2.4 Các lực tác dụng Ec áp lực đất chủ động; Eb áp lực đất bị động không ép trồi; Ebt áp lực đất bị động có ép trồi; E0 áp lực đất trạng thái tĩnh; Ebc áp lực bùn cát; Tt Ts áp lực nước lên mặt tường chắn (trước sau tường); Wt áp lực thấm tác dụng lên đáy móng tường; áp lực đẩy tác dụng lên đáy móng tường Wđn 3.3 Phân loại tường 3.3.1 Phân loại tường theo kết cấu Tường chia thành loại theo góc nghiêng lưng tường, mặt sau tường gãy khúc, có bậc dật cấp, (xem Hình 3); tường góc, tường lắp ghép v.v… (xem Hình 4) Hình 3.3.2 Phân loại tường theo chiều cao - Tường thấp tường có chiều cao H m; - Tường trung bình tường có chiều cao từ m < H 15 m; - Tường cao tường có chiều cao H > 15 m 3.3.3 Phân loại theo vật liệu - Tường bê tông; - Tường bê tông cốt thép; - Tường đá xây; tường bê tông đá hộc, tường gạch xây tường đá xây 3.3.4 Phân loại theo đặc điểm làm việc 3.3.4.1 Tường trọng lực (tường cứng) Nguyên tắc loại tường ổn định tường nhờ vào trọng lượng thân tường khối lượng đất đè lên đáy - Tường trọng lực: ổn định nhờ trọng lượng thân tường Xem Hình 4a - Tường bán trọng lực Xem Hình 4c - Tường góc: ổn định tường nhờ trọng lượng khối đất đè lên đáy nhờ phần trọng lượng thân tường Xem Hình 4c - Tường góc có sườn chống: ổn định tường tường trên, kết cấu tường góc có thêm sườn chống để tăng độ cứng cho tường Xem Hình 4d - Loại tường góc có dạng đổ liền lắp ghép để tăng nhanh tiến độ thi cơng Xem Hình 4e - Tường ngăn (tường ô - tường kiểu cũi): tường tạo nên ô lưới BTCT bên ô vật liệu đất, đá, cuội sỏi đào hố móng Xem Hình 4f 3.3.4.2 Tường chắn cứng móng cọc (xem Hình 4g) Được dùng để chắn đất mềm yếu Những tường loại tính tốn thường tính với móng sâu, dùng sơ đồ tính Hình 4, dùng phương pháp phần tử hữu hạn Hình 4 Quy định chung 4.1 Nguyên tắc chung 4.1.1 Khi thiết kế tường chắn yêu cầu tiêu chuẩn cần phải xét đến yêu cầu tiêu chuẩn tài liệu khác có liên quan 4.1.2 Trong tiêu chuẩn xét tường chắn cứng có đặc điểm chuyển vị nhỏ so với kích thước tường; chuyển vị phát sinh tác dụng lực đặt lên tường thực tế biến dạng lưng tường mặt phẳng 4.1.3 Khi điều kiện địa chất cơng trình tường phức tạp (có động đất hang động karst) thiết kế loại tường có kết cấu ngồi tiêu chuẩn cần phải dựa vào yêu cầu bổ sung qua phân tích nghiên cứu đặc biệt 4.1.4 Khi bố trí tường chắn cơng trình đầu mối thủy lợi thủy điện, cần phải xét đến khả điều kiện hợp lý sau đây: 4.1.4.1 Kết hợp hồn tồn (tường nối tiếp đập tràn với bờ) phần tường chắn với cơng trình bên cạnh… 4.1.4.2 Xây tường nối tiếp có kết cấu chống, neo 4.1.4.3 Xây tường ngả bên đất đắp 4.1.5 Khi chọn vật liệu làm tường chắn cần ý đến loại vật liệu dùng để xây dựng cơng trình chủ yếu khác Vật liệu xây dựng tường cần phải lựa chọn để phù hợp với mơi trường khu vực xây dựng (nước, khơng khí) phải phù hợp với quy định hành vật liệu, thành phần cấp phối, phụ gia CHÚ THÍCH: Trong tường chắn bê tông khối, nên xét tới phân bố vùng bê tông theo "mác" thiết kế 4.1.6 Việc lựa chọn loại kết cấu tường chắn cần dựa sở so sánh kinh tế - kỹ thuật nhiều phương án (xem dẫn 4.1.4) 4.1.7 Các yêu cầu cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn tường chắn xác định theo điều kiện làm việc tường chắn dựa vào quy định tài liệu tiêu chuẩn chi tiết bê tông cốt thép 4.2 Chỉ dẫn chung tính tốn tường chắn 4.2.1 Tính toán tường chắn theo hai trạng thái giới hạn 4.2.1.1 Theo trạng thái giới hạn thứ (TTGH i) (không thích hợp hồn tồn với cơng trình, kết cấu chúng thời kỳ khai thác) tính tốn độ bền chung ổn định hệ cơng trình nền; độ bền thấm chung nền; ổn định chống lật cơng trình đá loại khối nứt cơng trình; chống đẩy nổi; độ bền nứt cấu kiện nứt cơng trình mà hư hỏng chúng dẫn đến cơng trình ngừng vận hành; chuyển dịch khơng phần khác dẫn đến khơng cịn khả khơng thể tiếp tục vận hành cơng trình 4.2.1.2 Theo trạng thái giới hạn thứ hai (TTGH II) (khơng phù hợp với vận hành bình thường) Tính tốn theo độ bền cục bộ, tính toán theo giới hạn chuyển vị biến dạng; theo hình thành mở rộng khe nứt; theo phá hoại độ bền thấm cục phận khối nứt cơng trình mà khơng xem xét theo trạng thái giới hạn thứ 4.2.2 Tải trọng tác động lên tường chắn cần xác định theo TCVN có liên quan 4.2.3 Cần thực tính tốn tĩnh cho tường chắn theo hai tổ hợp tải trọng tác động: tổ hợp tổ hợp đặc biệt 4.2.4 Tổ hợp tải trọng tác động bao gồm: 4.2.4.1 Trọng lượng thân tường chắn, trọng lượng đất, thiết bị tải trọng cố định đặt tường 4.2.4.2 Áp lực đất lên tường chắn móng tường kể tải trọng phân bố mặt đất 4.2.4.3 Áp lực nước lên tường chắn móng tường ứng với mực nước dâng bình thường 4.2.4.4 Áp lực nước thấm chế độ thấm ổn định không ổn định lặp lại đặn, với điều kiện thiết bị nước chống thấm làm việc bình thường 4.2.4.5 Tác động sóng 4.2.4.6 Tác động nhiệt, ứng với biến thiên nhiệt độ trung bình hàng tháng mơi trường xung quanh lấy trung bình theo điều kiện nhiệt độ năm 4.2.4.7 Tải trọng phương tiện vận chuyển máy móc xếp rỡ gây 4.2.4.8 Tải trọng tàu thuyền neo buộc gây 4.2.5 Tổ hợp tải trọng tác động đặc biệt gồm: Tải trọng tác động nêu điểm (1); (2); (5); (7) cộng thêm loại sau: 4.2.5.1 Tác động động đất 4.2.5.2 Áp lực nước với tổ hợp mực nước bất lợi xảy 4.2.5.3 Áp nước thấm phát sinh thiết bị nước làm việc khơng bình thường 4.2.5.4 Tác động nhiệt ứng với biến thiên nhiệt độ trung bình hàng tháng mơi trường xung quanh theo năm có biên độ giao động lớn nhiệt độ năm 4.2.5.5 Tải trọng tàu thuyền va đập gây 4.2.5.6 Tổ hợp vừa thi công xong, khơng có nước CHÚ THÍCH: 1) Trong tổ hợp đặc biệt không kể đến tác động đồng thời tải trọng xảy tác động đồng thời lực động đất lực va đập tàu thuyền; tác động đồng thời tác động động đất mực nước lớn 2) Tổ hợp tính tốn tải trọng tác động tính tốn trường hợp xác định theo khả thực tế tác dụng đồng thời chúng lên cơng trình 3) Trong giai đoạn xây dựng sửa chữa cần xác định tổ hợp tính tốn tải trọng tác động theo trình tự thi cơng chọn có kể đến tính liên tục việc xuất trạng thái ứng suất tường chắn gây việc thi cơng theo giai đoạn đảm bảo khả tăng nhanh chiều cao cơng trình Trọng lượng thân lực tác dụng lên tường chắn 5.1 Trọng lượng thân tường chắn: - Đối với kết cấu có khối lượng thi cơng khơng lớn (trong tất giai đoạn) lấy trọng lượng đơn vị thể tích bê tơng (khơng có chất phụ gia tăng dẻo chất phụ gia tạo bọt khí) 2,4 T/m3và bê tơng cốt thép 2,5 T/m3 - Đối với kết cấu mà tính ổn định chúng bảo đảm chủ yếu nhờ trọng lượng thân cần xác định trọng lượng đơn vị thể tích bê tơng cách thí nghiệm trình nghiên cứu chọn thành phần bê tơng Trọng lượng đơn vị thể tích bê tơng cốt thép lấy tổng trọng lượng thể tích bê tơng 0,7 trọng lượng cốt thép có m kết cấu 5.2 Áp lực nước mặt biên tường chắn xác định theo qui luật thủy tĩnh Khi trọng lượng đơn vị thể tích nước lấy 1,0 T/m 5.3 Tải trọng tàu thuyền xác định theo TCVN 8421 : 2010 TCVN 2737 : 1995 Đối với tường chắn cơng trình thủy sơng, tính toán ổn định độ bền phép lấy mức đảm bảo tính tốn chiều cao sóng 2% 5.4 Tác động động đất: xem tài liệu tham khảo 5.5 Tác động nhiệt lên tường chắn xác định theo TCVN 4116-85, TCVN 5574 : 1991 5.6 Áp lực đất lên tường chắn xác định theo 5.12 tiêu chuẩn 5.7 Áp lực thấm nước tác dụng lên mặt đáy mặt biên tường chắn đặt đá xác định theo kết tính thấm (dùng phương pháp phân tử hữu hạn (PTHH) cách sử dụng phần mềm tính tốn theo TCVN 9143 : 2012, TCVN 9137 : 2012) 5.8 Áp lực nước đẩy ngược lên mặt đáy móng tường chắn đặt đá trường hợp khơng có thiết bị tiêu nước (Hình 5a) xác định theo cơng thức: Wtp = Wt + Wđn = 0,5 B(Hmax - Hmin) + n n BHmin Trong đó: Wtp áp lực toàn phần; Wt áp lực thấm; Wđn áp lực đẩy nổi; hệ số lấy đá nứt nẻ nhiều; có thí nghiệm có sở cụ thể quan hệ trị số với tính nứt nẻ với yếu tố khác lấy < 1; n trọng lượng đơn vị thể tích nước; B chiều rộng tường chắn theo mặt đáy móng; Hmin chiều sâu nước nhỏ mặt đáy móng biên sau trước; Hmin chiều sâu nước lớn mặt đáy móng biên sau trước 5.9 Áp lực nước đẩy ngược lên mặt đáy móng tường chắn đặt đá có thiết bị nước cho theo sơ đồ nêu Hình 5b xác định theo công thức: Wtp = Wt + Wđn = 0,5 B(Hmax - Hmin)(l + n "B) + BHmin n l khoảng cách từ biên tường chắn có chiều sâu nước lớn đến đường thoát nước; 1" hệ số phần trăm (Hmax - Hmin) kể đến tác dụng vật thoát nước nền; nên lấy 0,4; "= Khi có chắn xi măng tính tốn áp lực ngược nước theo công thức: Wtp = Wt + Wđn = 0,5 B(Hmax - Hmin)(l' + n 'B) + BHmin n l' khoảng cách từ biên tường chắn có chiều sâu lớn đến trục chắn xi măng; ' hệ số phần trăm (H1 - H2) kể đến hiệu màng chắn xi măng; nên lấy ' = 0,5 a) Khi khơng có thiết bị tiêu nước nền; b) Khi có thiết bị tiêu nước Hình - Biểu đồ phản áp lực tường chắn đá 5.10 Đối với tường chắn có độ lớn cấp III, IV V, không phụ thuộc vào loại nền, phép xác định phản áp lực tồn phần Wtp theo cơng thức gần áp dụng theo TCVN 9143 : 2012 dùng phần mềm phương pháp phần tử hữu hạn 5.11 Khi tính tốn thấm cho tường chắn cần xét đến tỷ số chiều dài tuyến L chiều rộng đáy tường B: L/B < 2,5 phải tính tốn thấm theo tốn khơng gian 5.12 Áp lực đất lên tường chắn Các cơng thức, sơ đồ tính toán áp lực đất lên tường chắn cứng (cho phép áp dụng theo tài liệu tham khảo tiêu chuẩn phần phụ lục kèm theo) 5.12.1 Cần xác định áp lực hông đất lên tường chắn theo trị số hướng chuyển vị tường, có trường hợp: a) Tường chuyển vị ngược với phía đất b) Tường khơng chuyển vị đất, (nghĩa thực tế không di động) c) Tường chuyển vị phía đất Tường chuyển vị phía đất yếu tố sau: Biến dạng tường; Biến dạng kết cấu áp lực đất tải trọng khác đặt lên tường nhiệt môi trường xung quanh tác dụng lên tường chắn 5.12.2 Tùy theo hướng trị số chuyển vị tường chắn mà có loại áp lực hơng đất: áp lực chủ động; áp lực bị động áp lực đất trạng thái tĩnh 5.12.3 Áp lực chủ động đất: Ec xác định từ giả thiết hình thành lăng thể phá hoại tường chuyển vị ngược phía đất với trị số vừa đủ 5.12.4 Áp lực bị động đất: sinh chuyển vị tường phía đất xem phản lực đất chống lại chuyển vị Cần xét đến loại áp lực bị động đất sau: - Loại áp lực bị động thứ đất (áp lực bị động có ép trồi) Ebt, xác định từ giả thiết hình thành lăng thể ép trồi đất tường chuyển vị phía đất với trị số vừa đủ - Loại áp lực bị động thứ hai đất (áp lực bị động không ép trồi) Eb, xác định từ điều kiện chuyển vị tường chắn phía đất với trị số chưa đủ để hình thành lăng thể ép trồi 5.12.5 Áp lực đất trạng thái tĩnh E0 phát sinh trường hợp thực tế tường khơng chuyển vị ngược với phía đất phía đất, nghĩa thực tế tường chắn khơng di động đất Áp lực chủ động bị động có ép trồi đất tương ứng với trạng thái cân giới hạn đất sau tường Để xác định áp lực chủ động bị động cách xác nên tính theo phương pháp lý thuyết cân giới hạn (trạng thái ứng suất giới hạn) đất sau tường Cần áp dụng phương pháp trường hợp tính tốn có bảng biểu đồ để xác định hệ số áp lực hông đất CHÚ THÍCH: 1) Áp lực đất trạng thái tĩnh áp lực bị động không ép trồi đất tương ứng với khái niệm trạng thái đàn hồi đất môi trường liên tục sau tường chắn 2) Trong thực tế loại tường chắn không di động tường chắn cứng đặt đá thành phần kết cấu bến tàu; tường có chỗ tựa cứng (như đoạn đập tràn nhà trạm thủy điện chỗ tựa tiếp giáp bờ); tường thỏa mãn điều kiện nêu điều 2.3.3 Trong trường hợp cá biệt, áp lực tính tốn đất xác định chủ động phần tường chắn dễ uốn phía áp lực đất trạng thái nghỉ phần tường cứng phía Chuyển đổi từ biểu đồ áp lực đất sang biểu đồ áp lực đất khác thực tiết diện tường mà tác dụng áp lực đất trạng thái tĩnh chuyển vị tường 1/5000 chiều cao tường 5.12.6 Tùy theo điều kiện tác dụng lẫn tường chắn với đất mà áp lực tính toán đất E đất lên biên tường chắn bằng: 1) Áp lực chủ động Ec đất áp lực đất trạng thái tĩnh E 2) Tổng áp lực chủ động áp lực bị động không ép trồi đất E c + Eb 3) Áp lực bị động đất có ép trồi Ebt 5.12.7 Ngoài trường hợp nêu 5.12.3 đến 5.12.5 cho phép tính áp lực chủ động đất lên biên tường chắn theo phương pháp gần cách áp dụng giả thiết hình thành mặt phẳng lăng thể phá hoại đất (phương pháp cân giới hạn có thể) Khi xác định áp lực chủ động đất cần đề cập đến độ dốc lưng tường, hình dạng mặt đất, mái hố móng, tải trọng bên ngồi tác dụng lên đất, đặc điểm kết cấu tường chắn móng tường Cho phép xác định áp lực chủ động lên tường chắn có góc dốc lưng tường lớn, thuộc loại tường thoải theo phụ lục kèm theo tiêu chuẩn Cần xác định áp lực chủ động đất có kể đến ma sát đất lên lưng tường chắn mà tổng áp lực đất hợp với pháp tuyến lưng tường góc = /2, trừ trường hợp quy định phụ lục kèm theo tiêu chuẩn CHÚ THÍCH: Chỉ cho phép khơng kể đến ma sát đất với lưng tường có lý đặc biệt mặt lưng tường trơn nhẵn trị số góc ma sát đất nhỏ Cho phép tham khảo tài liệu khác 5.12.8 Khi tính tốn áp lực chủ động đất dính cần kể đến lực dính đơn vị đất CHÚ THÍCH: 1) Trong tính tốn ổn định tường chắn cao từ m trở lên phải xét đến phạm vi tường khơng chịu tác dụng lực đẩy đất Còn tường cao từ m trở xuống khơng cần xét đến ảnh huởng 2) Trường hợp lực dính đơn vị đất có khả giảm đột ngột tác dụng hóa lý đất q trình xây dựng sử dụng cho phép khơng kể đến lực dính tính tốn 5.12.9 Cho phép xác định áp lực đất trạng thái nghỉ theo phụ lục tiêu chuẩn 5.12.10 Khi tính áp lực bị động không ép trồi đất Eb, cần kể đến chuyển vị tường phía đất, tác dụng ngoại lực tác dụng lên tường gây như: áp lực nước lên mặt trước tường, tàu thuyền v.v… tác dụng nhiệt thay đổi nhiệt độ môi trường xung quanh gây 5.12.11 Khi xác định áp lực bị động ép trồi đất E b, cần kể đến trị số đặc trưng chuyển vị tường tùy theo tính dễ biến dạng tính dễ uốn thân tường Cho phép xác định áp lực bị động đất Eb theo phụ lục tiêu chuẩn CHÚ THÍCH: Đối với tường chắn có độ lớn cấp III, cấp IV cấp V mà chiều cao nhỏ 10m cho phép khơng kể đến áp lực bị động khơng ép trồi đất (E b) tính tốn 5.12.12 Khi tính tốn ổn định tường chắn đặt đá, cần kể đến áp lực bị động có ép trồi đất Ebt phía trước tường tường chuyển vị phía trước gây Nên tính áp lực sau: a) Khi độ chôn sâu tường đạt trị số nhỏ 0,2 tb đ ( tb áp lực trung bình mặt đáy móng) tính theo phương pháp gần (xem phụ lục D) Trong trường hợp nên lấy trị số áp lực hông bt = b) Khi độ chôn sâu tường lớn 0,2 tb đ tính theo phương pháp dựa lời giải tốn lý thuyết cân giới hạn (thí dụ theo phương pháp đồ giải) 5.12.13 Khi tính tốn áp lực bị động có ép trồi đất dính, cho phép kể đến lực dính đất CHÚ THÍCH: Lực dính đơn vị C đất đưa vào tính tốn lấy theo dẫn 4.1.8 5.12.14 Những đặc trưng lý đất cần thiết cho tính tốn áp lực đất lên tường chắn (trọng lượng đơn vị thể tích , góc ma sát lực dính đơn vị C mặt sau mặt trước tường) xác định thí nghiệm Trọng lượng đơn vị thể tích đất trạng thái độ ẩm tự nhiên phải xác định theo công thức: tn = (1 + W)(1 - n) đn = ( 1) n bh tỷ trọng đất N độ rỗng đất n = k n (1 + W) = (1 W ) n Gn( W ) W n tn mực nước đn W độ ẩm đất k khối lượng riêng khơ đất, tính t/m bh n khối lượng riêng bão hòa đất, tính t/m trọng lượng đơn vị thể tích nước, tính t/m3 hệ số rỗng đất G độ bão hào đất Trọng lượng đơn vị thể tích đất nằm mực nước đất phải lấy theo trạng thái đẩy đn CHÚ THÍCH: Trong thời kỳ xây dựng xác định đặc trưng lý đất đắp cần kể đến điều kiện phương pháp thi công 5.12.15 Các loại áp lực đất (tác dụng lên tường cứng) phải theo phụ lục tiêu chuẩn Tính tốn tường chắn 6.1 Ngun tắc tính tốn 6.1.1 Nếu suốt chiều dài tường: kích thước mặt cắt ngang, đặc trưng lý đất đất sau tường, tải trọng tác động trị số khơng đổi, cho phép tính tốn tường chắn m dài Nếu tỷ số chiều dài tuyến chiều rộng mặt đáy nhỏ dọc theo chiều dài mà khn khổ, kích thước tường, đặc trưng lý đất đất sau tường tải trọng tác động trị số biến đổi (thí dụ chất đống tàu thuyền, ứng lực neo buộc) cần tính tốn theo đoạn tường (theo sơ đồ khơng gian) Khi tính vậy, ứng lực tác dụng lên tường chắn đặc trưng hình học kết cấu (diện tích nền, mơ men qn tính tiết diện v.v…) nói chung xác định đoạn tường cịn tính tốn khả chịu tải kết cấu cần kể đến khả làm việc khơng gian kết cấu CHÚ THÍCH: 1) Trong trường hợp, nên chia tường thành đoạn thỏa mãn điều kiện tính tốn 1m dài theo sơ đồ đơn giản với đoạn cịn lại nên tính theo sơ đồ khơng gian phức tạp 2) Về ngun tắc tính tốn ổn định cho tường chắn với sơ đồ phức tạp sơ đồ không gian cần dùng phương pháp PTHH để tính tốn dùng công thức sơ đồ không gian cần tính tốn theo Qui phạm "Nền cơng trình thủy công - Tiêu chuẩn thiết kế" tương đương 6.1.2 Việc tính tốn theo trạng thái giới hạn thứ khả chịu tải (theo ổn định độ bền) cần thực theo tổ hợp tải trọng tác động bất lợi xảy giai đoạn sử dụng, sửa chữa trình xây dựng, theo dẫn điều 4.2.2 4.2.3 Việc tính tốn theo trạng thái giới hạn thứ hai - theo biến dạng - cần thực tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn phản ảnh điều kiện làm việc tường chắn thiết bị có tường mà theo xác định giới hạn biến dạng tường chắn (lún, cong) CHÚ THÍCH: 1) Khi kích thước tường chắn xác định hợp lý, khơng cần tăng kích thước tường theo kết tính tốn cho trường hợp xây dựng 2) Khi tính tốn theo trạng thái giới hạn, trừ trường hợp nêu 6.2.8, cần kể đến hướng trị số chuyển vị tường (theo 5.6) xác định áp lực đất lên mặt sau tường chắn 6.2 Tính tốn ổn định 6.2.1 Cần tính tốn ổn định cho tường chắn đá theo sơ đồ sau: a) Trượt phẳng b) Trượt hỗn hợp c) Trượt sâu d) Vừa trượt vừa xoay mặt - Ổn định tường chắn đặt đá phải tính tốn theo TCVN 4253 : 2012 Ngồi tham khảo phương pháp khác dẫn 6.2.2 đến 6.2.8 - Ổn định tường chắn đặt đá theo sơ đồ trượt phẳng tính tốn dẫn 6.2.9 đến 6.2.12 - Để đảm bảo ổn định cho tường phải tuân thủ điều kiện sau: ncNtt m R kn (1) nc k n m (2) hoặc: R Ntt k= đó: nc hệ số tổ hợp tải trọng k hệ số an toàn chung cơng trình; thơng thường hệ số k khơng vượt 15 % giá trị (nc.kn/m) Ntt tải trọng tính tốn tổng qt (lực, mơ men, ứng suất), biến dạng thơng số khác mà để đánh giá trạng thái giới hạn R sức chịu tải tính tốn tổng qt, biến dạng thông số khác xác lập theo tiêu chuẩn thiết kế m hệ số điều kiện làm việc kn hệ số đảm bảo Các hệ số nc, m, kn quy định QCVN 04-05:2012/BNNPTNT CHÚ THÍCH: 1) Việc tính tốn ổn định theo sơ đồ trượt phẳng thực theo mặt phẳng đáy móng, mặt phẳng đáy chân khay theo bề mặt lớp đất xen kẹp lớp có giá trị hệ số trượt nhỏ hệ số trượt mặt phẳng đáy cơng trình 2) Đối với tường chắn có chỗ tựa chắn phía trước khơng cần tính tốn theo ổn định trượt phẳng Tuy nhiên phải đảm bảo khả chịu tải chung cục 6.2.2 Những tường chắn đặt đá cần tính tốn theo sơ đồ trượt phẳng đồng không đồng thuộc loại đất cát, đất hịn lớn đất dính có hệ số cố kết: C0V k ( e )t a h02 N hệ số trượt tg max B gh B A 0,45 thỏa mãn điều kiện: (3) A trị số khơng thứ nguyên phụ thuộc vào góc ma sát đất trường hợp đất dính cịn phụ thuộc vào lực dính đơn vị đất C Trị số A xác định sở số liệu thực nghiệm: cát chặt lấy 1; loại đất lại lấy max trị số lớn ứng suất pháp mặt đáy tường gh trị số giới hạn ứng suất pháp trung bình đất theo mặt đáy tường vượt q trị số tường khơng khả trượt phẳng trọng lượng thể tích đất có xét đến tác dụng đẩy đất nằm mực nước ngầm ( đn) CHÚ THÍCH: 1) Những dẫn điều áp dụng cho tường chắn có mặt đáy phẳng nằm ngang, nghiêng chân khay không đặt sâu (chiều cao chân khay không lớn 0,2 chiều rộng mặt đáy) 2) Những dẫn 6.2.2 không áp dụng cho trường hợp trượt sâu xác định đặc điểm đường viền ngầm đất tường (thí dụ chân khay có độ sâu lớn 0,2 chiều rộng mặt đáy) 3) Khi bị ngập nước trị số trọng lượng đơn vị thể tích đất công thức (3) lấy trọng lượng đơn vị thể tích đất bị đẩy nước y đn đất 6.2.3 Đối với đá mà không thỏa mãn điều nêu 6.2.2 cần tính tốn ổn định tổng thể tường chắn theo sơ đồ trượt hỗn hợp đồng chất trượt sâu nhiều lớp, không phụ thuộc vào đường viền mặt đáy tường Cho phép tính tốn dựa theo khả hình thành mặt trượt trụ trịn mặt trượt khác với mặt trượt trụ tròn khác xác định cấu trúc địa chất dạng mặt trượt nêu 6.2.1 dùng phương pháp PTHH CHÚ THÍCH: 1) Trong tất tính tốn ổn định theo sơ đồ trượt sâu, đặc trưng lý đất cần xác định tương tự dẫn 5.14 2) Trọng lượng đơn vị thể tích đất nước đn tn ngập nước cần lấy trọng lượng đẩy 6.2.4 Ổn định tường chắn đặt đá số trường hợp (trường hợp toán khơng gian trượt sâu v.v…) tính tốn theo TCVN 4253 : 2012 6.2.5 Tính ổn định tường chắn đặt mái dốc gần kề xác định theo sơ đồ Hình Hình - Sơ đồ xác định tính ổn định tường chắn đặt mái dốc 6.2.6 Tính ổn định tường có cọc đáy móng tính với trường hợp móng sâu Tính ổn định tường chắn có đóng cọc có chịu tải trọng ngang (tại kè bờ, khu đất đắp san nền, mố biên trụ cầu v.v…) coi khối đất cọc loại vật liệu qui đổi có tiêu sức chống cắt lớn tiêu chống cắt chưa đóng cọc ( Cchưa có cọc) Cần có thí nghiệm để kiểm chứng Xem Hình có cọc > chưa có cọc Ccó cọc > 6.2.7 Để đơn giản tính tốn cho phép dùng phương pháp khác phù hợp với làm việc cơng trình theo nguyên lý TerZaghi, phương pháp áp dụng cho móng nơng móng sâu (Móng nơng chiều sâu chơn móng nhỏ chiều rộng đáy móng tường H < B) Hình 6.2.8 Khi tính tốn ổn định cho tường chắn đất đặt đá theo sơ đồ trượt phẳng, hệ số an tồn cần xác định theo cơng thức sau: a) Khi mặt phẳng trượt nằm ngang (Hình 8): (P Utp )tg k (Ts Ebt Es ) (Tt BngC (4) Ect ) b) Khi mặt phẳng trượt nghiêng phía đất (Hình 9): [ P cos k (Ts Es Tt cos [(Ts E bd ) sin E s ) (Tt U ] tg E cd E bt cos Bng cos c (5) Ptg )] đó: P tổng thành phần tải trọng thẳng đứng mặt phẳng tính tốn; Bng hình chiếu chiều rộng mặt đáy móng tường mặt phẳng nằm ngang; Utp áp lực ngược toàn phần nước lên mặt phẳng đáy móng tính tốn, hướng từ lên vng góc với mặt phẳng Ts Tt thành phần nằm ngang lực khác tác dụng phía mặt sau mặt trước tường Ebt áp lực bị động có ép trồi đất lên phía trước tường; Ect áp lực chủ động đất lên mặt phía trước tường; Es áp lực tính tốn đất phía sau tường xác định theo 5.6 Đối với tường chắn không thuộc thành phần kết cấu bến tàu khơng có chỗ tựa vào cơng trình khác cho phép lấy trị số E s áp lực chủ động đất lưng tường tức Es = Ec áp lực tĩnh E0 đất lưng tường, chuyển vị tường đảm bảo 1/5000 chiều cao tường CHÚ THÍCH: 1) Đối với cơng trình cấp I cấp II trượt theo mặt phẳng bê tơng - đất dính (thí dụ: theo mặt đáy chân khay) trị số góc ma sát lực dính đơn vị C đưa vào tính tốn cần lấy theo kết thí nghiệm trượt khối bê tơng đất dính hố móng cơng trình; 2) Khi tính Ebt phía trước tường, cần theo dẫn 5.12 6.2.9 Cần tính tốn ổn định cho tường chắn đặt đá sau: a) Tính ổn định trượt theo mặt đáy móng tường b) Tính ổn định lật quanh điểm gờ phía trước Trong trường hợp cần bảo đảm cho hệ số an toàn ổn định trượt lật không nhỏ giá trị quy định QCVN 04-05:2012/BNNPTNT Hình Hình Bảng Tổ hợp tác động tải trọng Hệ số bảo đảm ổn định ứng với cấp tường chắn theo độ lớn I II III IV, V Cơ 1,3 1,2 1,15 1,1 Đặc biệt 1,1 1,1 1,05 1,05 Bảng Tổ hợp tác động tải trọng Hệ số bảo đảm ổn định ứng với cấp tường chắn theo độ lớn I II III, IV, V Cơ 1,4 1,3 1,2 Đặc biệt 1,1 1,1 1,1 6.2.10 Khi tính ổn định trượt theo mặt đáy tường chắn đất đặt đá hệ số an tồn cần xác định theo cơng thức: k ( P U )f Ts CB [k] Es Tt (6) f C tham số chống trượt, phải thơng qua thí nghiệm tham khảo tài liệu khác 6.2.11 Khi tính ổn định lật tường chắn đất đá xác định theo công thức: Mg k [k] Mt (7) k công thức (4); (5); (6) (7) vế trái bất đẳng thức (2) CHÚ THÍCH: Các mơ men trục quay cần tính toán theo lực riêng biệt thuộc loại lực lật giữ (tùy theo hướng tác dụng chúng) Do đó, tính tốn tường chắn, xác định lực thành phần nằm ngang thẳng đứng mơ men chúng mơ men lực thành phần riêng biệt mô men giữ lật, mà tổng mô men lực thành phần mô men giữ lật 6.2.12 Những công thức (4); (5) (6) áp dụng cho tất trường hợp lực chủ động lực gây trượt lực chủ động loại lực giữ nhỏ nhiều so với lực gây trượt Nếu tổng lực giữ chủ động lớn nửa tổng lực trượt chủ động, tức T g toán hệ số an tồn ổn định trượt tường theo cơng thức sau: 0,5Ttr, nên tính a) Đối với đá: k ( P U )tg Bbt Ts BchC Tt Es (8) b) Đối với đá: k ( P U )f Ts CB Tt Es (9) 6.3 Xác định ứng suất (áp suất) lên đất mặt đáy tường chắn đất 6.3.1 Xác định ứng suất tiếp xúc (ứng suất pháp ứng suất tiếp) để tính tốn theo ổn định khả chịu tải; ổn định biến dạng tính tốn độ bền kết cấu cơng trình Ứng suất pháp ứng suất tiếp mặt đáy tường chắn xác định đơn vị chiều dài (theo sơ đồ biến dạng phẳng) xác định từ việc tính cho đoạn nói chung (theo sơ đồ khơng gian) theo dẫn 6.1.1 Cho phép tính ứng suất mặt đáy tường chắn cấp III, IV theo sơ đồ biến dạng phẳng 6.3.2 Ứng suất pháp (áp suất) mặt đáy tường chắn tính theo biểu đồ ứng suất đường thẳng a) Đối với sơ đồ không gian tường chắn mà đường viền chiếu xuống mặt có dạng cong tính theo cơng thức: max P F Mx Wx My Wy (10) b) Đối với sơ đồ biến dạng phẳng tính theo cơng thức: max P F Mx Wx (11) F diện tích mặt đáy tường chắn Mx, My mô men tất ngoại lực trục tương ứng qua trọng tâm đáy móng tường Wx, Wy mơ men kháng diện tích đáy móng tường 6.3.3 Khi tính tốn ứng suất pháp (áp suất) theo cơng thức nêu 6.3.2, cịn ứng suất tiếp xúc nên xem phân bố 6.3.4 Khi tính tốn độ bền móng tường chắn có độ lớn cấp I cấp II, xây dựng đất dính khơng phải đá đá ứng suất pháp ứng suất tiếp mặt đáy cần tính tốn thêm theo phương pháp lý thuyết đàn hồi áp dụng cho đất Đối với tường chắn đất đá, tính tốn này, cần kể đến tăng mô đun biến dạng đất theo chiều sâu, kể đến có mặt đá lớp nén ép, kể đến khả biến dạng dẻo mép móng Các ứng suất tiếp xúc cơng trình cấp I II phải xác định theo kết tính tốn trạng thái ứng suất hệ cơng trình - phương pháp học môi trường liên tục - phương pháp PTHH Phân bố ứng suất pháp tiếp mặt đáy tường có độ lớn cấp I II đặt cát cần phải tính tốn theo phụ lục kèm theo tiêu chuẩn cho phép tham khảo tài liệu khác CHÚ THÍCH: 1) Ứng suất pháp mặt đáy tường chắn, tính theo phương pháp lý thuyết đàn hồi cần xác định theo tải trọng đặt móng 2) Có thể bỏ qua ảnh hưởng chân khay đến phân bố ứng suất pháp ứng suất tiếp mặt đáy tường chắn 3) Biểu đồ ứng suất (áp suất) tính toán biểu đồ chọn biểu đồ xác định theo 6.3.2 6.3.3 có độ an tồn độ bền tiết diện móng tường chắn thấp 6.3.5 Khi tính tốn móng tường chắn mặt cắt góc tính dầm đàn hồi cần phải kể đến số độ uốn theo công thức: t 10 E ( B / )3 E1 h3 (12) E2 E1 tương ứng mơ đun biến dạng đất mô đun đàn hồi vật liệu làm h chiều dày trung bình móng B/2 nửa chiều rộng móng 6.3.6 Ứng suất nén (áp suất) lớn mặt đáy tường chắn không gây phá hoại ổn định cục (ép trồi) khơng phải đá phần phía trước móng Ứng suất giới hạn cho phép biên tường chắn, đặt đá nên xác định theo phụ lục kèm theo Tiêu chuẩn cho phép tham khảo tài liệu khác Khi ứng suất (áp suất) biên xác định theo 6.3.2 6.3.4 không vượt ứng suất giới hạn cho phép ( gh, gh) Khi xác định ứng suất (áp suất) theo phương pháp lý thuyết đàn hồi khơng kể đến tải trọng hơng trị số ứng suất (áp suất) tính tốn điểm cách xa biên 0,05B không vượt trị số ứng suất giới hạn cho phép 6.3.7 Trị số độ lệch tâm cho phép e tải trọng tường chắn đá phải lấy sau: tường chắn khơng có áp lực nước - lấy nhỏ 1/5B; tường chắn có áp lực nước lấy nhỏ 1/6B, B chiều rộng mặt đáy tường 6.4 Tính tốn biến dạng khơng phải đá Các phương pháp tính tốn độ lún tường chắn đặt khơng phải đá phải tính tốn theo TCVN 4253 : 2012 tương đương phép sử dụng phương pháp phụ lục tra cứu phương pháp khác có luận chứng xác đáng Các giá trị lún cho phép ([S]; [ S/L] [i]) lấy theo tài liệu [8]; [11]; [12] cho phép tham khảo tài liệu mục tài liệu tham khảo Cho phép dùng phương pháp PTHH để tính biến dạng 6.5 Tính tốn độ bền tường 6.5.1 Việc tính tốn độ bền tường chắn cần thực vào loại vật liệu theo yêu cầu tiêu chuẩn xây dựng tương ứng Khi cần làm xác trạng thái ứng suất kết cấu tường chắn, dùng phương pháp lý thuyết đàn hồi tiến hành nghiên cứu mơ hình Cho phép áp dụng phương pháp phần tử hữu hạn để tính 6.5.2 Trong trường hợp tổng qt, cần tính tốn tường chắn theo độ bền tổng thể cục Nên tính tốn theo trình tự sau: a) Dựa theo kết phân tích điều kiện làm việc để lập hồ sơ tính tốn tĩnh độ bền tổng thể cục b) Để xác định chắn kích thước tường cần tính tốn cấu kiện riêng biệt chúng (Thí dụ: thẳng đứng tường kiểu tựa, chân khay móng v.v…) theo tải trọng cục bộ, đặt trực tiếp lên cấu kiện (theo độ bền cục bộ) c) Đặt toàn tải trọng lên tường chắn tính tường chắn theo độ bền tổng thể, đồng thời lấy tổng mô men uốn, lực ứng suất pháp cắt có trị số tương tự tính tốn theo độ bền cục 6.5.3 Các kết cấu bê tông bê tông cốt thép tường chắn cần tính tốn theo TCVN 4116-85, TCVN 5574 : 1991 Kết cấu gạch đá gạch đá cốt thép theo TCVN 5573 : 1991 6.5.4 Những tường chắn bê tơng cần tính tốn sau: a) Tường chắn có độ lớn cấp I cấp II tính tốn khơng kể đến làm việc vùng chịu kéo tiết diện điều kiện đảm bảo độ bền vùng chịu nén theo hệ số an toàn ổn định lật (6.5.11) b) Tường chắn có độ lớn cấp III, IV V tính tốn có kể đến làm việc vùng chịu kéo tiết diện, khe thi công trường hợp phải đặt cốt thép theo kết tính tốn CHÚ THÍCH: Khi thiết kế tường chắn bê tông không cho phép tiết diện tường phát sinh ứng suất kéo tâm lệch tâm 6.5.5 Đối với tường chắn kiểu tựa có chiều cao tiết diện tường tựa lớn 1/3 chiều cao tường việc tính cường độ cần thực theo giai đoạn làm việc đàn hồi kết cấu; đồng thời việc đặt cốt thép cho tường tựa thực sở xác định trạng thái ứng suất giai đoạn làm việc đàn hồi có kể đến quĩ đạo ứng suất Khi chiều cao mặt cắt tường tựa nhỏ 1/3 chiều cao tường cho phép tính tốn độ bền tường tựa theo giai đoạn phá hoại 6.5.6 Cho phép tính tốn tường chắn theo trạng thái giới hạn thứ hai - theo biến dạng - theo qui phạm học kết cấu có kể đến tính dễ biến dạng Khi tính tốn cần tính độ cứng thực tế tường chắn có kể đến hình thành mở rộng khe nứt 6.5.7 Tính tốn hình thành mở rộng khe nứt tường chắn bê tơng bê tơng cốt thép cần tính tốn theo trạng thái giới hạn thứ hai theo quy định TCVN 4116-85, TCVN 5574 : 1991 CHÚ THÍCH: 1) Đối với tường chắn cơng trình thủy công biển thiết phải kiểm tra hình thành khe nứt 2) Đối với tường chắn bê tông cốt thép không nằm tuyến cột nước có áp cơng trình khơng tiếp thu áp lực cột nước cho phép khơng cần kiểm tra hình thành giới hạn trị số mở rộng khe nứt trừ cơng trình vùng biển 6.5.8 Trong phận tường chắn thỏa mãn điều kiện tính tốn hình thành khe nứt đất đắp phía mặt trước tường có nước, khơng cần tính đến phản áp lực tiết diện tính tốn Khi tiết diện tính tốn trùng với khe thi cơng tính đến phản áp lực khe tính tốn ứng suất, phản áp lực xác định theo TCXDVN 356 : 2005; TCVN 4116-85, TCVN 5574 : 1991 Khi tường chắn có phận thoát nước, cần kể đến ảnh hưởng giảm áp lực ngược 6.5.9 Trong tường chắn đặt đá, tiếp thu áp lực nước có chắn xi măng chống thấm khơng phép cho phá hoại độ bền chỗ tiếp xúc với đá phía chắn 6.5.10 Trong trường hợp có khả xuất vết nứt phần tường thẳng đứng phía mặt sau tường chắn bê tơng, cần tính toán kiểm tra lật quanh trục qui ước trùng với trọng tâm biểu đồ ứng suất nén tiết diện tính tốn, biểu đồ lấy theo tam giác có tung độ biên giới hạn độ bền chịu nén bê tơng R n (Hình 10) Trọng tâm biểu đồ áp P lực tiết diện tính tốn cách mặt trước đoạn B0 B0 / Hệ số an toàn ổn định Rn lật cho tường chắn lấy theo Bảng Hình 10 - Sơ đồ tính tốn kiểm tra ổn định lật cho tường chắn bê tông 6.6 Tính tốn tường chắn mềm tường đặc biệt Tính tốn ổn định tường mềm (tường cừ), tường cừ có neo, tường ơ, két son, tường đất, tham khảo tài liệu Điều Kết cấu tường chắn 7.1 Những kết cấu tường chắn cứng tường khối, tường góc, tường chống, tường ngăn kiểu tổ ong tường mái nghiêng Kết cấu tường chắn liền khối, lắp ghép phần lắp ghép toàn khối Xem điều 3.3 Việc lựa chọn loại kết cấu tường chắn cần dựa sở so sánh kinh tế - kỹ thuật nhiều phương án (xem dẫn mục 4.1.5) điều kiện địa chất cơng trình (xem mục 4.1.4) 7.2 Phần móng (bản móng v.v…) kết cấu tường lắp ghép toàn khối tường kết cấu lắp ghép cần phải làm bê tông liền khối Phần lắp ghép nằm móng tường chắn nên làm thành cấu kiện kiểu chậu, kiểu hộp, kiểu ngăn tổ ong kiểu chữ I, tạo thành dầm có tiết diện chữ nhật 7.3 Kết cấu tường chắn phải thỏa mãn sơ đồ tính tốn, tính hợp lý (dùng đất chất tải, tựa vào cơng trình bên cạnh, dùng thiết bị neo giằng, tường giảm tải, truyền áp lực chủ động đất lên phần tường nhằm tạo ứng suất trước cho chúng v.v…) 7.4 Nên bố trí hợp lý tường chắn so với đất đắp nhằm giảm chiều cao tường, đồng thời tạo cho lưng tường có độ nghiêng thích hợp, kết cấu thích hợp để làm giảm áp lực đất (xem hình 11) 7.5 Khi lập sơ đồ phân đoạn kết cấu lắp ghép tường chắn nên xét sau: 7.5.1 Trong tường chống chống kiểu khung, nên tạo thành cấu kiện lắp ghép phân bố ngang cho phần trước tường cách hợp lý Đối với phần chống nên tạo phân đoạn ngang phân đoạn có độ nghiêng nhỏ Khi phân đoạn phần chống cấu kiện lắp ghép ngang cho phép khơng nối cấu kiện vào đường ngang với điều kiện cốt thép cấu kiện nối vào phần sau trước tường bê tông liền khối Tại phần trước tường tạo thành cấu kiện lắp ghép ngang có ghép chặt chống vào cột tồn khối phần chống khớp nối không làm việc ngang, không thấm nước không thấm đất 7.5.2 Trong kiểu tường ngăn, nên cấu tạo khung dầm lắp ghép mở rộng khối hình hộp để dễ dàng lắp ghép 7.5.3 Những khớp nối cấu kiện lắp ghép, có thể, cần xác định theo hướng không làm việc phần kết cấu bảo đảm truyền lực cắt lên bê tông 7.6 Đối với mặt trước tường chắn chịu tác dụng sóng lực va đập, chịu tác động nước có tốc độ lớn chịu chà sát bùn cát cần cấu tạo có cường độ cao, trường hợp cần thiết dùng loại vật liệu có cường độ cao để phủ 7.7 Khi chọn đất đắp sau lưng tường chắn, cần lợi dụng loại đất có khu xây dựng, đồng thời cần ý đến vấn đề sau: a) Đất cát to hạt cuội đá đổ đắp tốt đất dính Khi tăng độ lớn hạt đất rời áp lực đất áp lực nước thấm lên tường giảm, điều kiện thi công đắp đất đơn giản rút ngắn nhiều thời gian cố kết đất Đất dính dùng để đắp chỗ tiếp giáp với cơng trình bên cạnh để đảm bảo tính chống thấm hợp lý b) Khi bố trí tường chắn phạm vi đập đất đê đất để đắp lấy loại đất đập đê 7.8 Khi khơng có yêu cầu đặc biệt cần dựa theo biện pháp thi công yêu cầu sử dụng để xác định kích thước bên tường chắn 7.9 Độ nghiêng hình dạng mặt ngồi ngực tường chắn cần xác định theo điều kiện sử dụng, điều kiện ổn định cường độ Lưng tường chắn cao nên tạo thành dạng đa giác để sử dụng đầy đủ cường độ vật liệu Ví dụ: Nên sử dụng mái hố móng tạo cho kết cấu có dạng chịu nén để giảm thép tường cao (H 10 m) Từ Hình 11a cho thấy khối lượng đất G đủ để làm cho kết cấu móng tường chịu nén khơng chịu kéo sơ đồ Hình 11b Với chiều cao H sơ đồ (b) cho có khối lượng cốt thép lớn sơ đồ (a) Hình 11 7.10 Để đảm bảo khả lún tự cho tường chắn đặt đá làm giảm nguy hình thành vết nứt nhiệt độ gây theo chiều dài tường cần cấu tạo khớp lún khớp nhiệt độ cố định cịn q trình xây dựng tường nên cấu tạo khớp thi công tạm thời Khi xác định khoảng cách khớp nối cố định bố trí mặt phẳng tác dụng tải trọng cần đề cập đến kích thước tường, điều kiện khí hậu, trị số độ lún đoạn tường đặc điểm làm việc khác "mác" bê tông đá sử dụng Cũng cần cấu tạo khớp nối cố định để chia tường chắn thành đoạn xảy trạng thái ứng suất khác 7.11 Các khớp nối cố định tường chắn đặt khơng phải đá cần phải có chiều rộng kết cấu loại trừ chèn đẩy lẫn đoạn tường lún không Do mặt cắt khớp nối tạo thành dạng bậc thang có chiều rộng tăng dần lên phía tường Bề rộng nhỏ khớp nối (không cm) cần phải nằm phạm vi móng 7.12 Khi định khớp nối thi công trình tự đổ khối bê tơng cần đề cập đến biến dạng co ngót giai đoạn thi cơng bảo đảm tính liền khối cơng trình Để giảm khối lượng khớp nối thi cơng nằm ngang nên lấy theo chiều cao khối đổ bê tơng lớn có được, tùy theo điều kiện thi công 7.13 Trong trường hợp mặt cắt tường chắn chọn theo điều kiện độ bền mà không thỏa mãn điều kiện ổn định nên đề biện pháp kết cấu đặc biệt nhằm nâng cao tính ổn định tường (thí dụ xem mặt cắt tường Hình 12) Hình 12 a) Tấm móng mở rộng phía sau; b) Như trên, thêm chân khay phía sau; c) Tấm móng có đáy nghiêng ngược; Tường dạng b, d, e - đặt đá; d) Tấm móng mở rộng có neo phía sau; e) Tựa đài cọc phía trước; f) Dùng cốt thép neo tường vào