Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu ứng dụng của Neo trong đất có hiệu quả trong các công trình xây dựng

Khi đó, sử dụng các công nghệ xây dựng mới cũng sẽ được ứng dụng nhiều hơn trong thiết kế và thi công lúc lớn hoặc hỗ móng sâu, do các điều về mật độ, Ứng dụng neo trong dat trong thi cô

Trang 1

-l- Luận van thạc sĩ

LỜI CẢM ƠN

Trong khuôn khổ hạn chế của luận văn, với những kết quả còn rất khiêm tốn trong việc nghiên cứu dé tài “Nghiên cứu ứng dụng của neo trong đất có hiệu qua trong các công trình xây dựng”, tác giả luận văn hy vọng đóng góp một phần nhỏ

bé phục vụ thực tế cho lĩnh vực nghiên cứu, thiết kế và thi công xây dựng các công trình có hồ móng sâu dang phát trién mạnh mé ở nước ta.

Tác giả xin được bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới Thây giáo - TS Lê Xuân Khâm đã tận tình giúp đỡ, cho nhiều nhận xét, cách tiếp cận những kiến thức mới

và hướng giải quyết dé hoàn thiện luận văn.

Xin cảm ơn đến Văn phòng Việt Nam của công ty Samwoo Geotech (Hàn Quốc), chuyên về công nghệ neo dat, đã cung cấp cho tôi nhiều tài liệu quý giá về neo trong dat.

Tac giả xin chân thành cảm on các thay giáo trong Bộ môn thuỷ công, thi

công, cơ học đất, Khoa Công trình - Trường Đại học Thuỷ lợi, Viện thuỷ điện và Năng lượng tải tạo - Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt Nam đã tạo điều kiện giúp đỡ tác gid về các tài liệu, thông tin khoa học kỹ thuật và đóng góp nhiều ý kiến quy báu

cho bài luận văn.

Cuối cùng tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bạn bè, đồng

nghiệp đã động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành luận văn.

Do trình độ và thời gian có hạn nên luận văn không tranh khỏi những tôn tại, hạn chế, tác giả rất mong nhận được mọi ý kiến đóng góp và trao đổi chân thành.

Tac giả mong muốn những van dé còn tôn tại sẽ được tác giả phát triển và nghiên cứu sâu hơn góp phan đưa những kiến thức khoa học vào phục vụ sản xuất.

Hà nội, 28 thang 05 năm 2011

Tác giả

Luu Mạnh Quảng

Lưu Mạnh Quảng - Lớp CHI7C2 - Chuyên ngành Xây dựng công trình thuỷ

Trang 2

1 Tỉnh cắp thiết và ý nghĩa thực của đề tài

2 Mục tiêu của luận văn

3 Cách tip cận và phương pháp nghiên cứ

4 Nội dung của luận văn ceeeeenisnieriiiiiiieroee

5 Những đồng gép của luận văn 9

'CHƯƠNG 1 NEO TRONG DAT VA CÁC HE THONG TƯỜNG NEO

1.1, Neo rong dit (Ground Anchor)

LLL Lich st pit triển của neo tong đất

1.1.2 Phân lại neo rong đất "1 ED1.1.3, Cu tạo của neo trong di “

1.1.4, Ung dụng của neo trong đất 7

1.2 Các hệ thống tưởng n€0 nssnsnnannnnsnnanannannanannanannanaenase coed

2.1.1 Tang quit St

2.1.2 Cc loại áp lực dt i điều kiện sản sinh ra ching a

2.1.3 Ap lực đất ở trang thai ngưng _.

214, Ảnh hưởng chuyén vị của tường đế áp lự dt 40

2.2 Thiết kế tường neo 432.2.1 Tink toán áp lực dt AM.2.2.2, Thi kể neo trong đắt 4

Trang 3

Luận văn thạc sĩ

23.1 Tổng quát 4

23.2 Cơ lý thuyết của phan mém Plas 3

2.3.3 Các mô hình đắt trong phn mém Plax 62 2.4, Kết luận chương 2 66

'CHƯƠNG 3 NGHIÊN CỨU UNG DUNG HỢP LY CUA NEO TRONG DAT DỰ

ẤN TRẠM XỬ LÝ NƯỚC SẠCH CIPUCHA 6s

3.1 Giới thiệu dự án 68

311 Vite den 48

3.12, SỐ liệu tính toán đầu vào 60

4.1.3, Kết qui tinh toán của Samwoo Geotech Korea 7

3.14, Nhận xét ket quả tình toán và hướng nghiên cứu tgp theo 23.2 Mô hình ti toán bằng phin mềm PTHH Plaxis 2

3.2.1 Gi thi chương trình tinh ton Plaxis 2 3.2.2 Mô hình bài tin 78 3.2.3, Bai tin I: Xác định gúc nghiêng hợp ý của neo so với phương ngang 76

3124 Bài tản 2: So sinh trường hợp trờng không bd tr v có bổ trí no 78

4.2.5, Bai todn 3: Tim Khoảng cách bổ trí hap lý của các hang neo 83 3.26, Bài oan 4: Khoảng cảch họp lý của neo kh le neo thay đổi so

ưu Mạnh Quảng - Lip CHI7C2 - Chuyên ngành Nay đựng công trình thuy

Trang 4

DANH MỤC HÌNH VE

Mình 1.1 Phân loại neo rong đÍt "

Hình 1.2 Phân loại neo theo phương thức liên kết với đá nên 12

Hình 1.3, Cau tạo, sơ đồ thay đổi tải trọng và biểu đồ phân bố ma sát của neo tạo

Hình 1.10 Neo én định tung chin khỉ do đất Is

Hình 1.11 Hệ shoring chẳng đỡ hỗ dio thi công ting him toà nhà Bảo Gia Dường

Lê Đại Hành, quận 10, Tp HCM Als

Hình 1.12 So sánh tường trọng lực và tường neo Khi thi công đường đào 19

Hình 1.13 Ứng dụng neo trong dat én định mái dốc và chống sat lỡ 20

Hình 1.14 Ứng dụng neo trong đất, khối bê tông chồng sat lở vs 20

Hình 1.15 Ứng dụng neo trong dat chống tải trọng nâng va ôn định kết cấu 21 Hình 1.16 Neo chống lực đẩy nỗi 21 Hình 1.17 Năm loại tường cir chồng giữ hồ dao thông dung (16) 23

Hình 1.18, Tường neo cọc chồng và van lát ngang 24

Hình 1.19 Tiết diện ngang liên hợp và hình ống của cọc chống 24

Hình 1.20 Van lát ngang bằng gỗ và bê tông phun 25

Hình 1.21 Hệ thống tường neo cọc vin thép 3 Hình 1.22 Tường neo cọc vin thếp, 26

Hình 1.23 Tường gồm các cọc bê tông edt tp liền ke 27

Hình 1.24 Tường gồm các cọc bê tông cải vào nhau 21

Hình 1.23 Tường neo cọc đắt xi-mãng trộn sâu 28Hình 1.26, Chu ky thi công trồng cọc đất ximing trộn sâu [14] 29

Hình 1.27 Mặt cắt ngang điển hinh của tường cọc dtexi măng rộn su [14] 2) Hình 1.28 Tường cử bẻ tông cốt thép ong đít [19] 30 Hình 21 Kết quả thí nghiệm mô hình tường chắn đất Terzaghi [2] 32

Trang 5

Hình 2.4, Sơ đồ tính toán áp lực bị động và điểm đặt theo Rankine [2] 35Hình 2.3, Sơ đồ tinh áp lực chủ động cia dit rời theo Coulomb 36Hình 2.6, Sơ đồ tính áp te chủ động của đất dịnh theo Coulomb 7Hình 2.7 Sơ đồ tinh ip lực chủ động của đất theo đồ giả 2] +

Hình 28 Sơ đồ tinh áp lực bị động theo Coulomb 38

Hình 2.9 Tinh áp lực dit ngưng khi mặt đắt nang, lưng tường ding [2] 39

Hình 2.10 Lưng tường chin và mặt dit đắp nghiêng [2] 39 Hình 2.11 Mặt cit của mô hình tường neo 40 Hình 2.12 Chuyén vi ngang và áp lự đất khi đào đến cao độ ting neo đầu iên 41 Hình 2.13 Chuyển vị và áp lực đất theo phương ngang khi truyền lực cho neo 41

Hình 2.14 Chuyển vị và áp lực đắt khi đào đến ting neo bên dưới 4Hình 2.15, Chuyển v và áp lực đắt khi đảo đến cao độ thiết kế 43

Hình 221 Tinh toin lực neo cho tường một ting neo 49

Hình 2.2 Tinh toin lực neo cho tưởng cỏ nhiễu ting neo 49

Hình 2.23 Khoảng cách yêu cầu của neo theo phương đứng và phương ngane 3 Hình 2.24 Phương pháp dim tương đương tựa trên gỗi cứng 54

- Phương pháp dm tựa trên nền din hồi (WINKLER), 35 Mỗi quan hệ tuyển tính img suit-bién dang 56 Hình 2.27 Mỗi quan hệ phi tuyển ứng suit-bién dang 37 Hình 2.28 Mat chảy đšo Mohr-Coulomb trong không gian ứng suit chín,

Hình 2.29, Quan hệ ứng suat-bién dạng đàn dẻo lý tưởng 65,

Hình 2.30 Quan hệ hyperbol giữa ứng suất và biến dang trong thi nghiệm 3 trục

chuẩn có thoát nước 65 Hình 2.31 Mặt chảy déo của mồ hình HS trong mặt phẳng p-ạ 66

Hình 2.32 Các đường đồng mức chảy déo của mô hình HS trong không gian ứng

suất chỉnh ó6 Mình 3.1 Mat ct hỗ móng ram bơm sử lý me ch Cis, 68 Hình 32 Kỹ that hông và bio vệ hồ mong bang neo đt dự ứng Ie 6

Hình 33 Biểu đồ mô men và chuyển vị ngang của tưởng của tư vin Samwoo

Geotech Korea i Hình 34a, Mat cit ngang hỗ mông công enh, 73

Hình 3.4 Giai đoạn | — Đào đất đến ting neo đầu tiên 74

Trang 6

Hình 3.5 Giai đoạn 2 ~ Truyền lự cho ting neo đầu tiên 15

Hình 3.6 Giai đoạn 3- Bio dit đến ting neo thứ 2 15Hình 3.7 Giai đoạn 4 ~ Truyền lự cho ting neo thứ 2 76Hình 3.8 Giải đoạn 5 ~ Dio dit đến cao độ thiết kế 16

Hình 3.9 Hệ số én định tổng thé của tường neo (ø = 15°) n Hình 3.10 Mô hình tinh toán cho trường hợp tường không có neo và cổ noo 78 Hình 3.11 Biểu đồ chuyển vị ngang của trờng 19 Hình 3.12 So sinh chuyển vi ngang dọc theo chiều sâu tường 19

Hình 3.13 Biểu đồ mô men tốn của tung 80

Hình 3.14 So sảnh mô men uốn doc heo chiều sâu tường 80 Hinh 3.15 Quan hệ giữa ứng suất và biển dạng ~ 81 Hình 3.16 Biểu đỗ r -ơ và đường bao phá hoại Mohr-Coulomb 81 Hình 3.17 Cc điểm chảy đèo ứng với trường hợp tường không cổ neo 82 Hình 3.18 Cúc điểm chay dẻo ứng với trường hợp tường có bổ tx nc 82

Hình 3.19, Sơ đồ tính toán khi thay đối khoảng cách bổ trí hai hang neo 84

Hình 3.20 Biểu đồ mô men và chuyển vị ngang của tường ở giai đoạn 1 84 Hình 3.21 đồ mô men vả chuyển vị ngang của tường ở giai đoạn 2 85 Hình 3.22, Biểu đồ mô men và chuyển vi ngang của trồng ở giai đoạn 3 85 Hình 3.23 Biểu đồ mô men va chuyén vị ngang của tường ở giai đoạn 4 86 Hình 324 hiểu đồ mô men va chuyển vi ngang của tường ở giai đoạn 5 86 Hình 3.25 hiểu đồ quan hệ Mmax (kNavm) và khoảng cách neo x(t) 87 Hình 326 Biểu đồ quan hệ chuyển vi max (mm) và khoảng cách neo xím) Hình 3.27 Biểu đồ Mmax ~ x với cúc giá tị lực neo khác nhau 90 Hình 3.28 Biểu đồ quan hệ Uhmax ~ x với các gi lực neo khác nhau 90 Hình 3.29 Biểu đồ mô men ở giai đoạn 5 91 Hình 3.30, Biểu đồ chuyển vi ngang của tường ở giai đoạn 5 9Ị Hình 3.31 Biểu đồ mô men trường hợp x=6.6m, F|=200kN/m, F2=500kNim 92 Hình 3.32 Bị óm, F|=200kN/m, F2=500kN/m 92 Hình 3.33, Biểu đồ áp lực đốt tác dung lên tường 93 Hình 3.34 Biểu đồ chuyển vi ngang của tường 93

u dé chuyển vị ngang với

Trang 7

Bảng 3.1 Các thuộc tính của các lớp đắt cho mô hình Plaxis 69

Băng 3.2 Các đặc trừng của tring vậy T0

Bảng 3.3 Các đặc trưng của đoạn chiều dài không liên kết 7

Băng 34 Các đặc trưng của đoạn chiều dài liên Kt : 7Bang 3.5 Hệ số an toàn Msf ứng với các góc nghiêng của neo 71Bang 3.6 Ứng suất và chuyển vị của những điểm chọn trong mô hinh 8

Băng 3.7 khoảng cách bố tí giữa hai hing neo 84 Bang 3.8 Mô men tốn và chuyển vị ngang lớn nhất ứng với các khoảng cách neo 87 Bang 3.9 Giá trị lực F], F2 (KN/m) cho mô hình tính toán 89

Trang 8

MỞ ĐẦUTính cấp thết và ý nghĩa thực của để tài

Trong giai doan phát iển kinh tế - xã hội thời kỳ hội nhập, Việt Nam dang

và sẽ đầu t nhiều cơ sử hạ ting mới như: đường giao thông đường hằm, bãi đổ xe

ngẫm, các công trinh ngim nhằm tin dụng không gian ngằm Những công tình

này thường có mái a hành không cho phép mở rộng mái đốc và mớ rộng hỗ mồng Khi đó, sử dụng các công nghệ xây dựng mới cũng sẽ được ứng dụng nhiều hơn trong thiết kế và thi công

lúc lớn hoặc hỗ móng sâu, do các điều về mật độ,

Ứng dụng neo trong dat trong thi công xây dựng sẽ có nhiều hiệu quả, nó có tácdung làm én định kết cấu chống lại sự chuyển vị quả mức của kết cấu xây dựngbằng việc ứng dụng thanh neo hoặc cáp dự ứng lực được cố định một đầu vào trong.lang đắt đá và được căng kéo dé tạo ra tải trong neo, Neo trong đất thường được sử

dụng trong việc ôn định tường chin đất, ôn định mái dốc và chống sat ở, ổn định

kết cấu chịu lực đẩy nỗi, én định chống lật cho kết

dây văng, ôn định và tăng khả năng lim việc của him,

a dip, én định mô trụ cầu

‘Tuy nhiên để neo trong đất nói chung và hệ thống tường neo được ứng dụngrộng rãi ở Việt Nam, gp phần làm da dang các phương pháp thi công công trình

xây dựng trong nước, vì vậy phải nghiên cứu lý thuyết tính toán, cũng như nghiên.

cứu các giải pháp sử dụng neo trong dit để có hiệu quả trong đó có yêu tổ khoảng

cách bố tri hợp lý của neo cho hệ thống tường vây giữ én định hỗ đào Sau khi

án theo

nghiên cứu lý thuyết vé neo trong đất và hệ thống tưởng neo, áp dụng tỉnh

theo phương pháp phần tir hữu hạn cho mô hình cổ xét đến sự làm việc đồng thờicủa tưởng vây và neo trong đất đối với hồ móng đào sâu, phân tích bằng phiin mềm

tính toán Plaxis 8.2

Kết quả phân tích cho thấy nếu khoảng cách neo hợp lý sẽ giảm mô.men uến lớn nhất và chuyển vị ngang lớn nhất trong tường vây Khi khoăng cáchneo quá xa hoặc quá gần đầu làm tăng mô men udn và chuyển vị ngang của tường.Ảnh hướng của lực neo đến nội lực và chuyển vị oda tưởng cũng xét đến trong để

tài, Lực neo lớn sẽ gây mô men uốn lớn trong tường, nhưng chuyển vị ngang sẽ giảm Ngược lại, lực neo nhỏ sẽ gây mô men uốn nhỏ trong tường, nhưng chuyển vị ngang của tường lại lớn.

Trang 9

2 Mục tiêu của luận văn

"Nghiên cứu cấu tạo và các ứng dụng của neo trong dat (Ground anchor).

Tghiên cứu lý thuyết tính toán neo trong đất và hệ thống tường neo chin đất

'Nghiên cứu tính toán tối ưu góc nghiêng so với phương ngang, khoảng cách,

các hàng neo cáp dự ứng lực cho hệ thống tường vây Trường

ram xử lý nước sạch Cipucha - Nam

độ lớn lực hợp lý

hợp nghiên cứu được cụ thể hoá cho dự án

“Thăng Long TP Hà Nội”

3 Cách tiếp cận và phương pháp ng

"Tổng hợp tai liệu nghiên cứu, giáo trình, quy phạm đã có ở trong và ngoài

nước Ap dụng phương phép phần từ hữu hạn và mô hình tính toán có xét đến sựlàm việc đồng thời của hệ tường vây và neo trong đất đối với hố móng đảo sâu, với

sự hỗ trợ của phần mém địa kỹ thuật Plans để phân ích kết qua

4 Nội dung của luận văn

Ngoài phần mở đầu, luận văn gồm bổn chương cụ thé như sau:

Chương I: Neo trong dat va các hệ thống tường neo

Nội dung của chương này được đề cập về lich sử phát triển của neo, phânloại, cấu tạo, ứng đụng của neo trong đất Nghiên cấu về các hệ thống tường neo

Chương I: Cơ sử ý thuyết tính toán tưởng neo

Nội dung của chương này được đỀ cập vé tổng quan về áp lực đất, ác lý

thuyết về áp lực chủ động và áp lực bị động Nghiên cứu thiết kế tường neo và thiết

Kế neo trong đất và phương pháp tỉnh

Chương II: Nghiên cứu ứng dụng bổ trì hợp lý của neo đất có hiệu quả

Nội dung của chương này được đề cập đến cụ thể hoá áp dụng phương phipphần từ hữu hạn và mô hình tính toán, với sự hỖ trợ của phần mém Plaxis để phân

tích kết quả Áp dụng cho dự án “Trạm xử lý nước sạch Cipucha - Nam Thăng

Long TP Hà Nội

Chương IV: Kết luận va kiế

'Những đóng góp của luận văn.

Tổi ưu các yếu ổ gốc nghiêng, khoảng eich neo và lực neo để giảm giá tr

mô men tốn và chuyển vị ngang của trồng tăng khả năng én định của tring chấn

ng trình, trong quá trình thi công cũng như vận hảnh và giảm giá thinh xây dựng

Trang 10

-10- Luận văn thạc sĩ

CHƯƠNG L

NEO TRONG DAT VÀ CÁC HỆ THONG TƯỜNG NEO

1.1 Neo trong đất (Ground Anchor)

1.1.1 Lịch sie phát triển của neo trong đắt

Neo trong đắt là hệ thống lâm ổn định kết ấu, chẳng lạ dịch chuyển quamức của kết cấu bằng cách tạo ra ứng suất trước truyền vào trong đất dé, Địnhnghĩa của Littlejohn: “Neo trong đắt là thiết bị có khả năng truyền tải trọng kéovào các lớp địa ting”

Neo trong đất được sử dụng trong xây dựng tưởng chắn và kết cầu chống lại

áp lực day nỗi của nước từ thế ky thứ 19 Neo trong dit được sử dụng ở đậpCheurfas, Algeria để neo hồ chứa nước vio năm 1938 Sau chiến tranh Thể Giớithứ 2, neo trong đất được ứng dụng rộng rãi hơn trong các lĩnh vực: ôn định mái

đảo, ôn định mái dốc và chẳng sat lở, gia cổ đập Châu Âu di đầu trong các ứng

dụng neo trong đắt Vào những năm 1950, neo Bauer sử dụng tao cấp cường độ

cao trong lỗ khoan có đường kính nhỏ đã được giới thiệu ở Đức Tifp theo là Úc

và Thụy Sĩ đã sử dụng neo trong đất cho rất nhiều công trình xây dựng

Vio thập niền 1970, neo trong đất đã được ứng dụng rộng rãi ở nhiều nước

trên thể giới Hoa Kỳ sử dụng neo trong đất cho hệ thông chống tạm phục vụ công.tác đảo dit và din din phát triển ứng dung cho các kết cầu vĩnh cứu

Ở Việt Nam, công trình đầu tiên sử dụng kỹ thuật neo trong đất đã được Bachy Soletanche Vietnam thực hiện thành công ở Toà tháp VieteomBank tại 184 Trin Quang Khải, Hà Nội vào năm 199 Tường vây sử đụng neo trong dit được sit

dung để thi công 3 ting him dự án Trung tâm điều hành và Thông tin viễn thông

14,000 m2 tại số 11 phố Cửa Bắc, TP Hà Nội vào

năm 2008 Tòa tháp Keangnam Landmark Tower cao nhất Việt Nam, tại Lô 6

đường Phạm Hồng, Hà Nội, do Samwoo Geotech thi công từ thắng 5/2008, trồng

be tổng cốt tp liên tục trong dit diy 80em và hai ting neo tong dit có sức chịu

Điện lực Việt Nam có diện tic

tải từ 35-40 tin được sử dụng để thi công 2 ting him cña tòa thấp này, Coe đãmăng trộn sâu được xem xết thiết ké làm giải pháp én định hồ dio (kết hợp mộtphần với neo DUL trong dit) cho 2 ting him của chung cư cao ting Thương mai -

Trang 11

-H- Luận văn thạc sĩ

1.1.2 Phân loại neo trong đắt

1.1.2.1 Tổng quan

Neo trong đất có thé phân loại dựa theo cách liên kết với đất nền, cách lấp

đặt, phương pháp phun vữa, công dụng, phương pháp căng kéo (hình 1.1) Theo mục dich sử dung, neo được chia thinh neo tam thai và neo cổ định Neo tạm thời

là loại neo có thé tháo ra sau khỉ kết cấu có khả năng chịu lực Neo cố định sửdụng lâu hơn tuỳ vào thời gian tồn tại của công trình, nó tham gia chịu lực chungvới kết cấu công trình

‘Neo cũng được phân chia theo cách thức ma neo được đỡ bởi lực ma sát

Hình 1.1 Phân loại neo tong đắt

Tu Mạnh Quảng - Lip CHITC2~ Chuyên ngành Xây đựng công tình thas

Trang 12

-12- Luận văn thạc sĩ 1.1.22, Neo to lực kéo

Nhược điểm của neo tạo lực kéo là gây nên vết nứt trong lớp vita bảo vệ vàmắt tải trong do từ biển Do dé, trong biểu đồ phân bổ ma sit (hình L.âs), đườngphân bổ ma sắt ban đầu à đường cong (1) Khi ải trong the dụng đường cong (1)

sẽ bị thay đổi thành đường cong (3).

pet

a ea:

WA EME

4 là es 4 +Wyn pies yyy

a | La ean

ee Ness!

_— ÔWodbigirdk dMeekmHình 1.2 Phân loại neo theo phương thức liê kết với d

Theo biểu đồ thay đổi tải trọng, đường cong tải trọng mong muốn là

đường (1), nhưng thực sự, khi tải trọng tập trung hình quạt vượt qua lực kéo cho phép của đắt, đường cong bị mắt tải trong Nguyên nhân là sự giảm ma sắt do tải

‘rong tập trung

Trang 13

-13- Luận văn thạc sĩ 1.1.2.3, Neo tao lực nén tập trừng

‘Neo tạo lực nén tập trung sử dụng các tao cáp dự ứng lực được bọc bing

ống PE, tạo lực nền lên via bằng cách gắn chật cáp vào đổi trọng ma sit ring Tải

trọng giảm do từ biển nhỏ hơn so với neo tạo lực kéo, nhưng phải sử dụng vữa có.

cường độ lớn hơn Nhược điễm là không tạo được lực neo cần thiết rong đất yếu Khi lực nền tác đụng lên vữa, tải trong tp trun được tạo ra ở phần cuỗi của vữa có thể làm vỡ lớp vữa

Neo tạo lực nén tập trung cũng có sự giảm tải trọng như thể hiện trên biểu,

đồ thay đổi tải trọng hình 1.4 Nguyên nhân làm giảm tải trong đột ngột phụ thuộc vào sự phá hoại do tai trong nén.

"Đổ li piên bổ ma sit

nh 5)

ida đồ tay đố di wong

đinh?

Tình 1.4, Cu tạo, sơ để thay đối tải trong và biểu đổ phân bổ ma sắt

của neo tạo lực nén tập trùng

1.1.24 Neo tạo lực nén phân bố

Dé khắc phục những nhược điểm của dang neo tạo lực kéo và neo tạo lực nén tập trung, tải trọng tập trung quá giới hạn không được xuất hiện ở trong đất

và khối vữa, sử đụng cấp bọc ống PE mã không tạo ra giới hạn cho chiều dai tự docủa neo và phân bố lực neo vào trong đất dễ dàng Để đạt được điều đó, dạng

neo tạo lực nén phân bố được phát tiễn và sử dung Trong trường hợp này, tỉ

Trang 14

trọng truyền dọc theo chiều dii neo, ít ảnh hưởng đến cường độ vữa, và đảm bảo

lực neo clin thiết trong dat yếu Loại này có thể tạo được tải trọng rất lớn trong các.

loại đất thông thường và đất cát cũng như trong đá Sử dụng loại neo này cố tỷ lệ

mắt mat ứng suất nhỏ và giữ được tải trọng theo thời gian

Hình L5 Cấu to, sơ đồ thay đổi tải trọng và biểu đồ phân bổ ma sắt

của neo tạ lực nên phân bổ.

1.1.3 Cấu go của neo trong đất

Hình 1.6 thé hiện cấu tạo của neo trong đất Đoạn chiều dài Khôngliên kết (unbonded length) là đoạn chiều dài tự do, không I

dải này có tic dụng truyền ải trọng từ đầu neo cho đoạn chiễu dã iên kết với vữaDoan chiều dai không liên kết phải đủ lớn để nằm ngoài phạm vi mặt trượt giới hạn

kết với vữa Chiều

Doan chigu dài kiên kết với vữa (Bonded length) được bao bọc bing via và

truyền tả trọng từ neo vio đất dé xung quanh Đoạn chiễu dai liên kết có chiều

đài trung bình từ 3.0m đến 10.0m [21].

Trang 15

bi để nchiều dii lớn hơn 18m, có thé sử dung hộp các thanh thép khi cần để đạt

chiều dai yêu cẩu, So với các tao cáp dự ứng lực, thép thanh dễ tạo ứng suất và có

thể điều chỉnh được tải trọng sau khi lấp đặt

Trang 16

Hình 1.7 Cáp dự ứng lực sử dụng cho neo trong đắtCác bi cáp DUL thường bao gồm nhiễu tao cấp 7 sợi xoắn Cúc tao cấp có

đường kinh 12.7mm hoặc 15.2mm, Neo sử dụng các tao cáp dự ứng lực không có

hạn về chiễu di và tải tong Cc tao cấp có độ tự chủng thấp được sử dụng đễ giảm

mit mátdocốt thép tự chủng

1.1.3.2 Cử định vị và miếng định tâm (Spacer and Centralizer)

Cir đình vị và miếng định tim thường đặt cách khoảng 3m dọc theo chiều diđoạn liên kết của neo với vữa, Với các bó cáp dự ứng lực ng định tâm có tác dụng.giữ cho khoảng cách ti thiểu giữa các tao cáp từ 6mm đến 13mm và chiều dy bao bọctồi thiêu của vũ là L3mm [21] Hình L8 thể hiện mặt cắt ngang của neo trong đất bằng

cáp dự ứng lực

Trang 17

1.1.33 Via apmny lắp đầy khoảng ông các tao cáp

‘Vita epoxy lấp đầy khoảng trống giữa các tao cáp tạo ra lớp bảo vệ chống ăn

mn cho đoạn neo Vita epoxy ngăn không cho nước di vào khoảng trồng giữa ác tao

cáp va ăn mòn thép.

113.4 Vita ximang

tuân

Neo trong đất thường sir dụng vữa nguyên chất (vữa không có cp pl

theo tiêu chuẩn ASTM C150, Loại vữa xi ming cát cũng có thé sử dụng cho

khoan có đường kinh lớn Máy trộn vữa tốc độ cao thường dược sử dụng dé đảm bảo sựđồng nhất giữa vữa và nước Tỷ lệ theo khối lượng nước/xi măng (wie) trong khoảng tir

040 din 055 Xi măng loi thường được sử dụng với cường độ nhỏ nhất và thỏiđiểm tạo ứng suất là 21MPa Tuy vào đặc điểm của công trình, các phụ gia có thể được

sử dung để tăng độ sut cho vữa Các chất phụ gia không yêu cầu sử dụng, nhưng hiệu

«qui hơn nếu sử dụng phụ gia siêu do khi bơm vữa ở nhiệt độ cao và chiều dài bơm lớn

lễ

Ld Ủng dung cũa neo trong đắt

1.1.4.1 Neo én định tưởng chẩn đất khí thi công hỏ đào.

ii

7 Tena ie có Dim.

“Vách chin Tưởng no sử nh

Hình 1.9 Neo ổn định tường chin đất khi thi công hỗ đào

‘Neo trong dat kết hợp với tường chắn bằng cọc chồng và ván lát ngang hoặc bê.tổng phun, trởng bê ông cốt thép, trồng vây cọc vấn ạo thành hộ thông tưởng chin

ổn định mãi đất phục vụ công tác đảo đấ th công ác công trình: ng him các tod nhà,

bể nước ngằm, nhà ga tu điện ngẫm đặt trong lòng dt, bài đỗ xe ngằm Ưu điểm của

hệ thông này l không chiếm mặt bing th công, đời gian th công nhanh, cỉá thành thắp

Trang 18

Trang 19

1.1.4.2 On định tường chắn Ki thi công đường đảo

Tệ thống tưởng neo thường được sử đụng để ổn định mii đốc cho thi công đảođường qua vách núi có mái dốc lồn, mổ rộng lòng đường

Hình 1.12 minh hoạ sự sơ sinh giữa tường trọng lực thông thường và hệ thống

tưởng neo cổ định cho việc xây dựng đường đào, Tường trong lực có giá thành cao hơn

vi đôi hỏi cin kết cấu chống tam để đảo dit, phải lắp đất lại, và có khí edn sử dụngmóng cọc sâu Hệ thing trồng neo rong đắt còn sử dụng cho việc xây dựng các mỗ cầumới, chống sự st lờ đắt đắp cho mô cầu cũ

NG

(2) Tường neo vĩnh ctw cục chẳng và v Hình 1.12 So sánh tường trọng lực và tường neo khi thi

công đường dio

1.143 On định và chẳng sat lở mái đắc

eo trong đất thường được sir dụng kết hợp với tường, đầm ngang, khối bẽtông

để ôn định mái dốc và chồng sat lở Neo trong đất cho phép đảo sâu dé xây dựng các

Trang 20

đường cao tốc mới (hình 13a) Neo ong đất còn sử dụng để ôn định các khổi đất đá

phía trên mái đốc và én định mặt trượt (hình I.13b) Các dim ngang vi khối bê tông

được sử dụng để truyén tải trong từ neo vào đất ti bỄ mặt mái de đề giữ ôn định mắtdốc nga vi wi đo Việ lựa chọn sử dụng dim ngang hay các khối bẽ tổng phụ thuộc

kiện kính ổ, mỹ quan, uy tu bảo dưỡng trong quá tình kh thác ử

“a

Mình 1.13 Ứng dung neo trong dat ổn định mái dốc và chống sạt lở

1.1.4.4, Ôn định Kết cần

'Các neo cố định thường được sử dụng dé chồng lại lực day nỗi lên Lực day nỗi

“được tạo ra do áp lực thuỷ tĩnh hay do kí A

dmg thông thường chống lạ lực dy nổi bằng tải rong tin của chính ban thân kế cầu

Ưu điểm của việc sử dụng neo trong đất chống lại lực day nỗi là: (1) khối lượng bê tông.sin ít hơn so với ding phương pháp ôi trọng nh: (2) khối lượng đảo đất giảm Tuynhiên chúng cũng tồn tại một số nhược điểm: (1) sự thay đổi tải trọng trong neo có thểlàm kết cấu bị ồn xuống hoặc nâng lên: (2) Khó tỉ công chẳng thắm: (3) Ứng suittrong nên thay dồi nhiễu

Trang 21

(@) Chẳng ie iy lên (0) On định đập be ông

Hinh 1.15 Ứng dung neo trong dit chẳng ti trong năng và én định kết sấu

Cc neo cổ ti trong kéo xuống có thể ứng dụng để én dinh các đập bê tông Cácđập cũ thường được yêu cầu ting thêm độ én định để đáp ứng các qui định an toàn theocác qui trình hiện hành cỏ xét đến đồng chảy, động dit Neo trong đất có khả năngchống la ti trong lt, xoay, lực động đất

12, Các hệ thống tường neo

12.1 Ting quan

Trang 22

Một ứng dung phổ biến của neo trong đất trong cúc dự ấn là tường neo được sử

dụng nhằm ổn định mái đào và én định mái đốc [16] Các tường neo này bao gồm.tường hing không trọng lực và một hoặc nhiều ting neo trong đắt Các loại tường hing

Không trọng lục gồm các bộ phận thẳng đứng có thé ign tịc hoặc không liên tục được

khoan hoặc đóng xuống dưới đáy cao độ đảo Tường hing không trọng lực chịu lựcbằng sức kháng cắt, độ cứng chống uốn của thành phần theo phương đứng và sức kháng

bị động của đất dưới cao độ do Sức chịu tải của tường neo da và các thình phần này

và sức chịu tải ngang của neo để chống lạ áp lực ngang (đắt, nước, động đất ) tác

dạng vào tường Strom and Ebeling (2001) [2] đã phân loại trồng neo thường được sử dụng bởi ƯS Army Corps of Engineering như sau;

Tường cọc vấn thép, dim giing và nao dự ứng lực:

Tường cọc chẳng, vin it hobs bể tông cốtthp lát ngang và neo dự ứng lực;

HHệ thống tường gồm các cọc chèn nhau (Secant cylinder pile system) và neo dự

ứng lực;

Tường bể lông cổithép lin te và neo dự ứng lực:

"Tường bé tông cất thép không in tục (cọ chống và b tông cốtthp it mat) và

neo dự ứng lực,

Chuyển vị và mô men uốn của tưởng én dịnh mãi đảo là im số của cường độ

đất và độ cứng của tưởng Dé cứng của tường phụ thuộc vào độ cứng kết cấu tường (EL)

và khoảng cách theo phương đứng của các hàng neo (L) Tường cọc vấn thép và img

am hệ thing cọc chẳng, vin kt ngang được xem là hệ thống tường mềm Tường gồm

các cọc chèn nhau, tường cọc bê tông cốt thép liễn tục, tường cọc bê tông cốt thép

không lién tục được xem là các hệ thống img cổng (Bảng 1.1)

Bang 1.1 Phân loại tường neo theo US Army Comps of Engineering [22]

Kế câu ường Phin loại tường theo độ cứng

Tường mềm | Tường cứng (Tường cọc ván thép Ý

HH thống tường cọc chống, van lát ngang, Ý

IH thông tường gồm các cọc chèn nhau ý

(Tường cọc bê tông cốt thép liên tục Ý

Trang 23

Hình 1.17 mô tả 5 lại tường cừ chẳng giữ hỗ dio thông dụng, bao gồm: (1)

“Tường cọc chồng đứng và ván lát ngang; (2) Tường cọc ván thép; (3) Tưởng cọc betông cốtthp: (4) Tường đất xi mang trận sâu: (5) Tường cừ bê ông cốt thép trong đắt

Hình 1.17 Năm lại tưồng cử chẳng gi? hỗ đào thông dụng [16]

1.3.2 Tường cọc ching đứng và ván lát ngang

“Tưởng cọc chống và vân lát ngang được sử dung đầu tiên ở Đức vào những nămcuối của Thế ky thứ 19 và nhanh chóng được sử dụng rộng rãi ở Châu Âu Tường gồmhai bộ phận chính: (1) cọc chống chịu toàn bộ ải trong do áp lực đất, và Œ) vấn látngang chịu tải trong do áp lực đất ở giữa hai cọc chống [15]

Hình 1.18 mô tả tường neo cọc chống đứng bằng thép hi

bằng gỗ dé gi

và vấn it ngang

Sn định hồ đo Coc chống đúng là thép hình có tết điện ngang hủ

1, giing ngang bằng thép hình có tác dụng phân bồ lực neo cho các cọc liền kề nhau.

chữ

Trang 24

Tình 1.18 Tường neo cọc chống và vẫn lit ngang,Coe chẳng có thé à sọc đồng hoặc cọc đỗ be tông tai chỗ hoặc kế cấu bê tôngứng suất tước Tí 1g có thể là chit, H, hình hộp, hình ông hay tết điện

chữ nhật

—

a Tidtdign ngang liên hợp, b, Ti diện ngang hình ốngHình 1.19 Tiết diện ngang liên hợp va hình ông của cọc chống

Sau khi th công xong cọc chống, đt phía trước trởng được đảo đi tho tùng bậc

và lấp đặt van lát ngang Thông thường chiều cao bậc đảo từ 1.2 đến 1.5m, tuy nhiên.

chiều cao đảo có thé it hơn phụ thuộc vào thời gian ôn định của loại đất đáo, Vấn lát

ngang nên được lắp đặt ngay sau khi đảo để chống hiện tượng xói mon và chảy đắt vào

hồ đào Van lát ngang có thể bằng gỗ, thép, bê tông phun hoặc tông cốt thế

Vain lát bằng bê tông i được sử dụng vì rit khó thi công lắp đặt theo tình tự từ trên

Trang 25

a Vân tg 9, Vi tit bê tông phun

Hình 1.20, Vin lit ngang bằng gỗ và bé tông phun,

1.2.3 Tường neo cọc vin thép

Tường cọc vin thép thường được sử dụng trong các loi

lit ngang như đắt sé yêu, đất bùn bảo hòa nước, đắt bùn yéu, cát pha sét yếu Các

loại đất này không ổn định khi dio nêu không được chống giữ Hình 1.21 mô tả trởngcoe vin thép với ging ngang và neo tong đắc Coe ván thép thường được đồng hoặc épthành hàng chèn nhau Coe ván thép chịu tác dụng của áp lực đất và tải trọng nước.Giảng ngang cỏ độ cứng lớn hơn, nằm bắc ngang gi

ngang thường có dang hình chữ C [18|,

Xa 2 neo Mặt eft ngang của ging

nh 1.21 Hệ thống tường neo cọc ván thép

Trang 26

Hinh 1.22 Tường neo cọc vin thép.

1.3.4 Tường cọc bê tông đổ tại chỗ,

Tường gồm các cọc bê tông cốt thép liền kể nhau thường được sử dụng trong cácđiều kiện địa chất không có xảy ra hoặc có thể kiểm soát được hiện tượng mắt đất vàthắm nước, Tường gồm các cọc liễn kề có thé là kết cấu tạm phục vụ thi công hoặc

tham gia chịu lực với kết cầu cuỗi cũng

Tường gồm các cọc bê tông cải vào nhau fi tường có hệ thống các cọc bê tông

cắt nhau và do đó hình thành nên tường bê tông liên tục Các cọc bé tông có th liên kếttheo nguyên tắc cứng - mằm (thông dụng) hay cứng - cứng Các cọc bê tông mềm đượcthi công trước, sử dụng hỗn hợp bê tông mém và không có cốt thép, Các cọc cứng được

thi công sau và chén vào các cọc mềm ở cả 2 mặt Các cọc cứng sử dung bê tông kết cất

và có cốt thếp, Các cọc cứng tạo nên cường độ và độ cứng của kết cầu tường Cũnggiống như tưởng gồm các cọc liễn kể, tưởng gim các cọc chén vào nhau có thé dùng

làm kết cấu tạm phục vụ thi công hoặc tham gia chịu lực với kết cầu cuối cùng.

Trang 27

Hình 1.24 Tường gồm các cọc bê tông cải vào nhau.

Trang 28

~28- Luận văn thạc sĩ

1.2.5 Tường cọc đắt xi măng trộn sâu

“rộn siu là phương pháp cái go đất nến nhằm ting cường độ, khẳng chế chuyển

vi va giảm tinh thắm (14) Mũi khoan nhiều trục và gudng trộn được sử dụng để th

công các cọc ching lên nhan và được tăng cường độ bing việc trộn xi măng với đ

Phương pháp này được sử dung để chống đỡ hồ đảo bằng cách tăng cường độ chịu cắtcủa đất, ngăn ngừa phá hoại do trượt, giảm tính thắm và chống lại hiện tượng trồi bề

mặt

Hình 1.25 Tường neo cọc đắt xi-ming trộn sâu

Hình I.26 mô hình qua trình ti công tường cọc đốt-xi mang trộn sâu Thiết bi thi

công chuyên dụng dùng để thi công cọc đắt-xi măng trộn sâu lả mũi khoan gồm 3 hoặc

5 trye được sử dụng dé thi công nhóm cọc dầu tiên (bước 1), nhóm cọc tiếp theo đượcthi công cách các cọc đầu tiên bằng 1 lần đường kính cọc (bước 2), hing cọc liên tiếpđược tạo thành bằng cách trộn lại cọc đầu tién vả cọc cuối cùng của mỗi nhóm (bước 3),

bỏ qua khoảng cách I cọc giữa bước 2 và bước 3 để cọc số 3 và cọc số 5 được trộn lạinhằm dm bảo hình thành 1 bệ tường lién tục không thắm nước Dim thép được lắp đặttrước khi xỉ măng bit đầu đông cứng (bước 4)

Trang 29

"bê tông được bơm vào rãnh và thay thé vữa.

“Tường cit bê tông cốt thép trong đất có thé dùng làm kết edu tam phục vụ thicông hoặc tham gia chịu lực cing kết cầu cuối cùng Khi trởng cử tham gia chịu lực vớikết cầu cuối cùng sẽ kinh tế hơn và việc thi công sẽ nhanh hơn [17], Tường cit bẻ tông.cốt thép trong đất có độ cứng lớn hơn so với hệ thống tường gdm cọc chống và ván látngang, tường cử ván thép Nó được sử dụng dé giảm độ lún, chuyển vị ngàng của đất vàkết cấu liền ké trong suốt quá trình thi công, đặc biệt là trong các loại đất mềm yếu

Trang 30

1.3 Kết luận chương 1

Neo trong đất được sử dung rit phổ biển ở các nước trên thé giới, Neo có thểđược sir dụng làm kết cấu tạm phục vụ thi công hoặc tham gia vào kết cầu chịu lực cuối

‘cng Neo trong đất có nhiều ứng dụng trong xây đựng như: én định trờng chấn dat thi

‘cong hỗ đào, ôn định mái dốc và chồng sat 16, ôn định kết cầu chịu lực day nỗi, ôn địnhchống lật cho kết cấu đập, én định mỗ trụ cầu đây văng với ưu điểm là không chiếm

mặt bằng thi công, không cần phải làm đường tam, thời gian thi công nhanh, hạ giá

ự vữa x măng và iên kết với đắt nền Đoạn chu di không liền kết

Một ứng dung pho biến của neo trong dat là sử dụng cho hệ thống tường neodàng để én định hỗ đào Tường neo được phân loại thinh tưởng mm và tường cứng

“Tường mềm gồm các loại: tường cọc chẳng và vấn lát ngang tường cọc vẫn thếp

“Tường cứng gồm: hệ thẳng tường gồm các cọc b tông chèn nhau, trờng cọc bê tôngsốt hp liên tye và tường cọc bê tông cốt thép không liên tụ

Trang 31

Hg thing tường được thiết kế để chống li

tường Ap lực đất tác dung lê tường là do trọng lượng đắt phía sau tường, sự dịch

áp lực đất và nước phía sau

đá do động đất và các tải trọng chất thêm Khi thi

loại ấp lực đất nhu sau: 1- áp lực dit chủ động; 2- áp lục đất bị động; 3- áp lực đất

ở trạng thái nghỉ.

Sự khác nhau giữa ứng xử thực tế của đất và các gi thiết tính toán là nhân

tổ quan trọng khi xét đến áp lực đất Giả thiết áp lực đất chủ động và bị động phân

bỗ tuyển tinh dựa vào các phân tích lý thuyết a cách đơn gin hoá của các quá

trình phức tạp khi không xét đến các yếu tố: (1) hình dang chuyển vị của tưởng, (gỏe xoay, chuyển vị); (2) tính mém của tường; (3) các thuộc tính vé cường độ

và độ cứng của đất, (4) ứng suất trước theo phương ngang trong đất; (5) gốc ma sát

bể mặt của tường và đắt [21]

2112 Các loại áp lực đắt và điều kiện sân sinh ra chúng

Ấp lực đất tác dung lên tường chin không những phụ thuộc vào các đặctrưng cơ lý của đất đắp sau trờng ma còn phụ thuộc vio chuyển vị của tường dưới

tác dụng của tải trọng ngoài lên tường kế cả áp lực đất.

"Để phân tích định tỉnh và định lượng áp lực đất ác dụng lên tường Terzaghi

đã làm thí nghiệm mô hình tìm hiểu mồi quan hệ giữa áp lực dat và độ dịch chuyển

của tường,

Kết qua cho thấy, khi tường chuyển vị về phía đắt dip, áp lực đắt tác dụng

lên trờng giảm từ giá tị ban đầu ứng với trang thái nh E, tối gid trì ấp lực chủ

động E, khi trong kỉ đất hình thành một mặt trượt lien tục Ngược lạ, néu cho tường chuyển vị về phía đắt đắp, áp lực đất tác dụng lên tường tăng từ giá trị ban đầu E, tối gid tr áp lục bị động có ép trồi E„ khi trong đất hình thành một mặt trượt liên tye Như vậy tủy theo hướng và chuyển vị tương đối của tường chắn với đất đấp, mà cổ thể hình thành ba loại áp lực đất tác dụng lên tường với ba trường hop sau day:

- Khi tường bị khối đắt xô về phía không có dt thi khối đắt gay ra áp lực diy

ưu Mạnh Quảng - Lip CHI7C2 - Chuyên ngành Xây đựng công trình thuy

Trang 32

lên trồng và sẽ đạtới giá áp lục đắt chi động khi độ dịch chuyển đủ lớn

~ Khi tường bị ngoại lực xô về phía đắt thì khối đắt gây ra áp lực chồng đối

với tường và sẽ dat tới giá tri ap lực bị dộng khi độ dich chuyển của tường di lớn,

~ Trường hợp tường đứng yên, khối dat gây ra áp lực dat tác dụng lên tường.sợi làáp lực đắt ngưng (đt nghi) [2]

phương pháp tinh toán ấp lực đt Xét rạng thái ứng sult ti điểm M khi đồ khối đắt

ở trạng thái nh (cân bằng) thi mọi điểm đều ở trạng thái cân bằng din hồi, khi đó:

Thành phần ứng suất pháp tuyến của mặt phẳng ngang la:

o, = 21) Thanh phần ứng suất pháp tuyến của mặt phẳng thắng đứng là:

o,=K,o,=K,y (32)

ten ew

te4 we

Ff Sã~

Trang 33

Hình 2.2 Phương ứng suất chính lớn nhất và vòng tròn Mohr [2].

Giả thiết cơ bản và nguyên lý tính toán:

~ Khi khối đất dip sau tường đạt trạng thái cân bằng giới hạn chủ động (dokhối dit đầy trờng về phía trước - phía không có đắt), hoặc trạng thái cân bằng giới

han bị động (do ngoại lực xô tường về phía sau - về phía đắt) thì mọi điểm trong

khối đất đều ở trang thải căn bằng giới hạn va thoả mãn điều kiện căn bằng giới hạn

Hinh 2.3 Sơ đồ tinh toán áp lực chủ động và điểm đặt theo Rankine [2]

XXết trạng thái ứng suất tại M ta có

6, o (a)

Trang 34

Thay (a) và (b) vào (23) ta có.

Py =pK,,-2e/Ky G4)

Trong đó: K„ =-L = 1g2(45° —@/2)

Ks hệ số áp lực đất chủ động theo lý uận Rankine.

Từ công thức (24) thấy ring cường độ áp lực đắt chủ động gồm hai phần: mộtphần do trọng lượng đất gây ra (+ ITVK,- ) cổ tác dụng déy tường, một phần do lựcdính gây ra áp lực âm (~2e ÍK, cổ tác dung niu kéo tường, ức lâm giảm áp lựcđất lên tường Kết quả cộng biểu đỗ cho ở hình 23, trong đó thn tại phần biểu đổ

âm cổ tác dụng kéo tường lại Khi tinh toán thường b qua phần biểu đồ âm đó và

biểu đỗ phân bổ áp lục đắt chỉ cồn tam giác abe

Tui, Py =0=2K,,-26/Ky

" 22 es)

WKa

Trong đó: 4= độ sâu giới han (độ sâu nứt nồ)

Trị số ting áp lục đắt chủ động tinh bằng diện tích biểu đồ abe (hình 2.)

z2\u 2e

E„, = dtAabe = ŒÍ=Z2Œ2K, = 20 Ka)

‘Thay Z„ ở biểu thức (2.5) vào trên sẽ nhận được:

TPK,,~Ag [K2 G6

ate dụng điễm eich chân tường một khoảng ">

“Trong trường hợp đất rời (c = 0) từ công thức (2.4) suy ra:

Cường độ áp lực đắt chủ động p (2.7)

Trang 35

‘Thay (a) và (b) vio điều kiện cân bằng giới han Mohr-Coulombs

Kc„ - hệ số áp lực bị động theo lý luận Rankine

“Từ công thức (29) thấy rằng cường độ ap lục đắt bị động gm hai phi:

3u do trong lượng khối đất gây ra

3K, đo lực dinh gay rà

Ca hai phn ép lực đều cỏ tác đụng chống ai tường, Lực dinh của đất làm ting

ấp lực bị động cường độ áp lực đất bị động niêu ở

hình 2.4, biểu đồ có dạng hình thang Tong giá trị áp lực đắt bị động tính bằng diện

th thang và điểm đạt ở trọng tâm hình thang:

Trang 36

Nguyên lý tinh toán của lý luận Coulomb: xét sự cân bằng của khối trượt

dưới tác dung của ác lực, từ đó tim ra tổng giá trị, phương chiều, vịt điểm đặt cua áp lực đất Lý luận áp lực đắt Coulomb được xây dựng dựa trên các giá thiết cơ bán sau

- Tường ch tuyệt đồi cứng, không biển dang

~ Khi khối đất sau lưng tường đạt tới trạng thái cân bằng giới hạn (chủ độnghoặc bị động) thì khối trượt là vt rn tuyệt đối, trượt trên hai mặt AB và BC

~ Mặt trượt trong đất là mặt phẳng BC di qua chân tường.

~ Khí có lực dính thi lực này sẽ phần bố deeufrén mặt trượt BC

:

Hình 2.5 Sơ đồ tính áp lực chủ động của dit rời theo Coulomb

Đối với đất rời Coulomb xá định áp lực chủ động từ điều kiện để khối trượt ABC

cân bằng lida giác lực phải khép kin (hình 2.5) Tir đa giác lục xác định được;

=f() 2.13)

Đối với đắt dính, xét trường hợp đặc biệt có mặt đắt nằm ngang, lưng tường thing

Trang 37

Áp lực chủ động lên tưởng ở độ sâu 2

su —y2ng đất ~2)—2e1g(48" - 9) 5a = 128g? 45" =Š)~2eIg(45° =5) 2.15)

Hinh 2.6, So đồ tinh áp lực chủ động của dit dinh theo Coulomb.

b) Xie định áp lực chủ động của dit theo đồ giải (Phép vẽ Culmann)

cóc S—

Hình 2.7 Sơ đồ tinh ip lực chủ động của đất theo đồ giải (2)

‘VE lưng tường vả mặt đắt đúng tỉ lệ

Tinh góc vớ li góc nghiêng lưng trồng với trục thẳng đứng và góc ọ,là

góc ma sắt giữa đất và vật liệu làm tường.

Ve trục Bx với mặt ngang một góc 9.

\Vé trục By hợp với Bx một góc y.

Trang 38

Vé các giá trị Wy, Wa, Wis + W, lên trục Bx

Từ các điểm W,, Wạ, Ws, , W, trên Bx vẽ các đường song song với By cất các mặt trượt BC), BC:, BC), BC, tại các điểm eụ, ;

ch

Nỗi các điểm ¢), €2, cọ, c ta được đường cong Culmann

“Trên đường cong này, vẽ tip tuyển song song với trục Bx ta xá định được

mặt trượt.

Kẻ đường song song với BC, đi qua tâm lăng thể trượt, cắt lưng tười

điểm đặt của áp lực dit te dụng lên tường

23.1 Trường hop mat đắt nằn ngang, hơng tường đứng,

‘it sét và cát cổ kết thường trong điều kiện tự nhiên, không có chuyển vị

ngang (chỉ nén theo phương đứng) và chịu tác dụng của tải trọng tăng dẫn theo

phương đứng, được xem xét tinh toán theo trạng thái ứng suất nghỉ (rạng thi cân

bing) nên áp lực đó được gọi là áp lực đắt nghỉ

Trang 39

“Trong đó: ÿ - trong lượng riêng của dat dip

.K¿ - hệ số áp lực hông phụ thuộc vo tính chat của dat (tra bảng) hoặc.

tính K, theo các công thức

Ising hoặc K, =9 (2.21)

in cos

Biểu đồ phân bổ cường độ áp lực đất ngưng p, có dang tam giác, ting áp lực

dat nghỉ tinh theo công thức:

Trang 40

-40~ Luận văn thạc sĩ

Áp lực đắt ở trạng thái nghỉ thường không được sử dụng khi thiết kế hệ thôngtường mềm Chỉ sử dụng áp lực đất ở trạng thái nghỉ khi tường không có chuyển vị.ngang Điều này gin đúng cho trường hợp hệ thống tưởng cứng

2.1.4, Ảnh hướng chuyển vị của tường đến áp lực đất

Sự phân bổ áp lực đắt sau tường phụ thuộc vào chuyển vi của tường [21] Dophương pháp thi công tường neo là từ trên xuống dưới, với chu kỳ lặp lại: đảo dalắp neo, tạo ứng suất, truyền ứng suất cho neo mà mô hình biển dạng và áp lực đắtKhắc so với giả thiết áp lực đắt hoàn toàn chủ động (tăng tuyển ính theo chiều sâu)

Do đặc điểm của mô hình biến dang này mà ứng suất tác dụng vào các đoạn tường,

sẽ nhỏ hơn so với mé hình áp lục hoàn toàn chủ động Khi tưởng ngâm vào lớp đất tốt, áp lực ngang của đất có giá trị lớn nhất ở gần vị

hơn xuất hiện ở đoạn chân tường ngầm vào trong đất

tủa neo và giá tị áp lực nhỏ

Mô hình tường neo có hai tang neo được sử dụng để minh hoạ mỗi quan hệ giữa ấp lực đất theo phương ngang và chuyển vi của tường trong các giai đoạn thi

công như trên hình 2.11, Tường cao Hm), chân tường ngàm vào trong đắt 02Hứm)

= Tưởng Một đốt

28H RR 51 cos

Redo) rứNm>

HỈ 9408

x “om, Hong neo

“en, phía trên

Bay hố móng `

K2 Hang neo.

oat a pris dưới

Hình 2.11 Mặt cit của mô hình tường neo.

Giai đoạn tường hãng: Trong giai đoạn tường hing, dat được đảo đến cao

độ của ting neo đầu tiên Mô hình áp lực đất và chuyển vị của phan tường phía trêncao độ đảo phủ hợp với điều kiện áp lực đất chủ động (áp lực phân bố hình tam giáchinh2.12), Tường được ngàm cứng trong đất

Tiêu đề	Nghiên cứu ứng dụng của neo trong đất có hiệu quả trong các công trình xây dựng
Tác giả	Lưu Mạnh Quảng
Người hướng dẫn	TS. Lê Xuân Khâm
Trường học	Trường Đại học Thủy lợi
Chuyên ngành	Xây dựng công trình thủy
Thể loại	luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản	2011
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	104
Dung lượng	4,95 MB