Chapter7 ex

Microsoft Word CH15 docx Thiết kế một tường chắn đất có cốt bảo vệ mái dốc nền đường Tường có chiều cao 5m đất đắp sau tường là cát Trọng lượng đơn vị của đất đắp là 20 kN/m3 và góc ma sát có hiệu là[.]

Thiết kế tường chắn đất có cốt bảo vệ mái dốc đường.Tường có chiều cao 5m đất đắp sau tường cát Trọng lượng đơn vị đất đắp 20 kN/m3 góc ma sát có hiệu 35o Đất sau tường gia cường lớp sợi địa kỹ thuật Cường độ chịu kéo sợi dẻo địa kỹ thuật theo phương thẳng góc mặt tường 50 kN/m Góc ma sát đất đắp sợi dẻo địa kỹ thuật 35o Hoạt tải tác dụng phía tường 10 kN/m2 Sử dụng hệ số giảm cho công tác lắp đặt, từ biến, phân hủy hóa chất vi sinh Hệ số an toàn chống kéo 1,5 Nền đắp cát pha sét với  = 18 kN/m3, ’=20o, c’ =22 kN/m2 Góc ma sát sợi kỹ thuật đất  = 0,9’; lực dính ca= 0,9c’ Xác định: 1) Cần lớp sợi địa kỹ thuật khoảng cách lớp bao nhiêu? 2) Chiều dài lớp sợi địa kỹ thuật bao nhiêu? 3) Chiều dài đoạn chồng lớp 4) Hệ số an toàn ổ định lật, trượt sức chịu tải Bài giải Bước Xác định kích thước tường, tải trọng ngồi Bước Xác định tính chất kỹ thuật đất Bước Xác định tính chất kỹ thuật đất gia cường đất giữ tường Kích thước tường tải trọng ngồi, tính chất kỹ thuật đất ba bước Hình 8.9 Bước Các hệ số an toàn yêu cầu cho việc thiết kế sau: A Ổ định ngoài: Trượt: FS1,5 Lật: FS2.0 Khả chịu tải FS2,5 B Ổn định trong: Chống tuột: FS1,5 Chiều dài tối thiểu 1m Khả chịu kéo cho phép sợi kỹ thuật: 1 = = ∏ × × RFID = 1,2; RFCR = 2,5; RFCBD = 1,2: = × 50 = 13,9 1,2 × 2,5 × 1,2 = × / Bước Xác định độ sâu chôn tường Độ sâu tối thiểu chơn tường phía trước tường = 20 = 0,25 Độ sâu tối thiểu 0,5m Bước Thiết kế ổn định theo bốn bước sau đây: 1) Tính tốn áp lực ngang đất h Chỉ xét đến áp lực ngang đất = Áp lực đất theo Rankine: + = Trong đó: = = 45 − = 0,271 = 20 Áp lực ngang hoạt tải phân bề mặt = Vậy: = + = 2,71 / = 0,271 × 20 + 2,71 = 5,42 + 2,71 2) Tính tốn khoảng cách theo phương đứng Sv với FS =1,5 13,9 9,26 = = = 1,5 × 5,42 + 2,71 5,42 + 2,71 Lưu ý:  Để an toàn, khoảng cách theo phương đứng chọn nên chọn nhỏ khoảng cách theo phương đứng;  Chiều dài sợi dẻo kỹ thuật thay đổi theo độ sâu Để dễ thi công chiều dài sợi dẻo kỹ thuật chọn theo nhóm Chiều dài chọn nên lấy lớn chiều dài tính tốn z=5m (đáy tường): Sv= 0,31m, chọn 0,30m; bố trí lớp với Sv = 0,30m z =3,5m: Sv =0,43m, chọn 0,40m; bố trí lớp với Sv = 0,40m z=1,5m: Sv =0,85m chọn 0,50m Từ chân tường lên tới đỉnh: lớp Sv=0,30m + lớp Sv=0,40m + lớp Sv = 0,50m= 1,5+2,0+1,5=5,0m 3) Tính chiều dài có hiệu, Le, chiều dài khơng tác dụng LNR sợi kỹ thuật = 2× Vì đất đắp sau tường có c=0, ca = + = 35 v = z = 20z (để an tồn khơng xét đến hoạt tải) Vậy: 13,9 0,496 = = × + 20 35 Chiều dài phần không tác dụng: = − × 45 − = 5− 45 − = 2,60 − 0,52 Tổng chiều dài: = + 4) Chiều dài đoạn chồng nhau: = = 0,248 4× + zmin=0,5m nên L0 = 0,496m Chọn chiều dài tối thiểu L0 = 1,0m Bảng tính (14.3)chiều dài sợi kỹ thuật cho nhóm sợi: Cấu tạo tường gia cường sợi kỹ thuật hình Bãng.3 Lớp Độ sâu, Sv (m) Le (m) Le(min) LNR Lcal (m) Lchọn 13 12 11 10 z(m) 0,5 1,0 1,5 1,9 2,3 2,7 3,1 3,5 3,8 4,1 4,4 4,7 5,0 0,5 0,5 0,5 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,99 0,50 0,33 0,26 0,22 0,18 0,16 0,14 0,13 0,12 0,11 0,11 0,10 (m) 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 (m) 2,34 2,08 1,82 1,61 1,40 1,20 0,99 0,78 0,62 0,47 0,31 0,16 3.34 3,08 2,82 2,61 2,40 2,20 1,99 1,78 1,62 1,47 1,31 1,16 1,0 Bước Kiểm tra ổn định 1) Kiểm tra chống lật kể không kể hoạt tải = ∑ ∑ ℎố â ậ ậ Moment gây lật thành phần lực ngang áp lực đất chủ động, P a (m) Chọn 4,0m Chọn 3,0m Chọn 2,0m Áp lực chủ động đất động tác dụng là: = = + = 5,42 + 2,71 lực chủ 2,71 + 5,42 × + 2,71 × = 81,3 / Lực tác dụng nghiêng góc 350 (góc ma sát có hiệu đất đắp) â ậ = = 81,3 × 35 × = 111,0 / Đất gia cường tường đất có cốt (phần gạch chéo) làm việc khối Cho nên moment chồng lật trọng lượng ba khối đất gia cường hình Trọng lượng khối đất (Trọng lượng đơn vị đất đắp 20 kN/m3) = 2,0 × 5,0 × 20 = 200 / = 1,0 × 3,5 × 20 = 70 / = 1,0 × 1,5 × 20 = 30 / (Moment chống lật) = moment trọng lượng khối đất gia cường + moment gây thành phần đứng lực chủ động + moment hoạt tải = 200 × 1,0 + 70 × 12,5 + 30 × 3,5 + 81,3 × + 10 × 4,0 × 2,0 = 746,5 / ậ : = 35 × 746,5 = 6,72 > 2,0: 111,0 Nếu khơng có hoạt tải FSo = 6,86 2) Lực chống trượt lớp thứ lớp đất bên Bề rộng tiếp xúc B=2,0m Góc ma sát sợi kỹ thuật đất 2 = 0,9, ’=18o Trường hợp có xét hoạt tải: ∑ ự ℎố ượ + = = ∑ ự â ượ Ứng suất theo phương đứng đáy tường: 81,3 × = + + = 20 × + 10 + ự ℎố ự ượ = = 126,6 / â ượ + = 35 = 133,3 = 20 + 133,3 × = 81,3 × 35 = 66,6 / 18 ×2 / 126,6 = 1,90 > 1,5 66,6 Khi khơng có hoạt tải FS = 2,13 Nếu FS1,5 bề rộng sợi gia cường nên gia tăng độ ổn định cần kiểm tra lại 3) Khả chịu tải Toàn tường tác dụng lên đất áp lực không tâm Sử dụng phương trình xác định khả chịu tải cực hạn Terzaghi: = + + Đáy tường giả thiết nằm mặt đất nên q=0 Từ = 20 tìm Nc = 17,69, N=3,64 Nên = 22 × 17,69 + + 0,5 × 18 × × 3,64 = 454,7 / Phần tính FSs áp lực phân bố tường là: = 133,3 / 454,7 = = = 3,4 > 2,0 133,3 = Bước Tính lún Bước Thiết kế nước mặt nước bên (Khơng xét đến ví dụ này)