Tính toán khung vây cống hở khẩu độ B=5m

Tính toán ổn định, kiểm tra khung vây thi công hố móng cống hở: tính toán ổn định hố móng, kiểm toán cừ larsen, lựa chọn chủng loại cừ larsen, lựa chọn chiều dài cừ larsen

PHẦN 1: KIỂM TRA ỔN ĐỊNH HỐ MÓNG, MÁI KÊNH

1 Số liệu tính toán: Xem Báo cáo địa chất công trình

2 Tính toán qui đổi tải trọng:

+ Thiết kế tính toán cho xe thi công tải trọng 20,9T Theo tiêu chuẩn khảo sát, thiết kế nền đường ô tô trên đất yếu TCCS 41:2022, hoạt tải tính toán do xe thi công được xác định như sau:

qx= n.G

Br.l= 1 x20,92,78 x 4,61

=1,63 T/m2

Với: G: trọng lượng 1 xe nặng nhất G= 20,9T

n: số xe tối đa xếp trên phạm vi bề rộng mặt đường.

l: Khoảng cách phủ bì từ bánh trước đến bánh sau L=4,61m.Br: bề rộng phân bố ngang của các xe B=2,78m.

- Kiểm tra điều kiện: Kmin > [K=1,15] => Mái đào đảm bảo ổn định.- Phương pháp tính toán: Sử dụng phương pháp cân bằng giới hạn.- Mô hình tính toán: Mô hình Mohr-Coulomb.

3 Kiểm tra ổn định hố móng trường hợp thi công:

- Kiểm tra cho 2 trường hợp: mở mái hố móng và gia cố cừ larsen

a) Trường hợp 1: mở mái hố móng:

Name: 2 Unit Weight: 17.05 kN/m³ Cohesion': 5.4 kPa Phi': 4.08 ° Name: 3 Unit Weight: 18 kN/m³ Cohesion': 10.1 kPa Phi': 9 ° Name: 4 Unit Weight: 19.2 kN/m³ Cohesion': 23.1 kPa Phi': 23.89 °

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48-26

Trang 33

b)Trường hợp 2: gia cố cừ Larsen

Name: 2-1 Unit Weight: 16.99 kN/m³ Cohesion': 19.58 kPa Name: 2-2 Unit Weight: 16.99 kN/m³ Cohesion': 17.4 kPa Name: 2-3 Unit Weight: 16.99 kN/m³ Cohesion': 19.03 kPa Name: 2-4 Unit Weight: 16.99 kN/m³ Cohesion': 18.1 kPa

Name: 2 Unit Weight: 17.05 kN/m³ Cohesion': 5.4 kPa Phi': 4.08 ° Name: 3 Unit Weight: 18 kN/m³ Cohesion': 10.1 kPa Phi': 9 °

Name: 4 Unit Weight: 19.2 kN/m³ Cohesion': 23.1 kPa Phi': 23.89 °

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48-27

BẢNG KẾT QUẢ KIỂM TRA HỐ MÓNG

Kết luận: Để hố móng đảm bảo ổn định trong quá trình thi công cần sử dụng cừ

larsen IV, L=9,0 kết hợp với hệ thép hình tạo thành khung vây gia cố hố móng (tính toán chiều dài và chủng loại cừ xem phụ lục tính toán khung vây).

4 Kiểm tra ổn định gia cố mái kênh:

- Kiểm tra cho trường hợp bất lợi nhất: vừa thi công xong đáy kênh chưa có nước, bên trên là thiết bị thi công q=16,3 kN/m2

THAM DA1A

Name: 2-1 Unit Weight: 16.99 kN/m³ Cohesion': 19.58 kPa Name: 2-2 Unit Weight: 16.99 kN/m³ Cohesion': 17.4 kPa Name: 2-3 Unit Weight: 16.99 kN/m³ Cohesion': 19.03 kPa Name: 2-4 Unit Weight: 16.99 kN/m³ Cohesion': 18.1 kPa Name: 3 Unit Weight: 18 kN/m³ Cohesion': 10.1 kPa Name: T HAM DA Unit Weight: 18 kN/m³ Cohesion': 10 kPa Name: 1A Unit Weight: 17.95 kN/m³ Cohesion': 18.49 kPa Name: 4 Unit Weight: 19.2 kN/m³ Cohesion': 23.1 kPa

Trang 34

BẢNG KẾT QUẢ KIỂM TRA MÁI KÊNH

Trường hợp vừa

Kết luận: Mái kênh đảm bảo ổn định trong điều kiện bất lợi nhất

Trang 35

PHẦN 2: KIỂM TRA ỔN ĐỊNH NỀN TRONG KHUNG VÂYHệ số ổn định nền trong khung vây K ≥ 1.2:

Trong đó:

D: Độ sâu tường cắm vào nền.

H: Chiều cao từ mặt đất tự nhiên đến đáy hố móng.

Kết luận: Nền trong khung vây đảm bảo ổn định.

γ1: Tọng lượng trung bình tự nhiên của các lớp đất ở phía ngoài hố kể từ mặt đất tự nhiên đến đáy tường.γ2: Trọng lượng trung bình tự nhiên của các lớp đất ở phía trong hố kể từ mặt đào đến đáy tường.

Nq, Nc: Hệ số tính toán khả năng chịu lực giới hạn của đất nền

PHẦN 3: TÍNH TOÁN KHUNG VÂY THI CÔNG1 Số liệu tính toán

Sử dụng địa chất hố khoan HK1 giai đoạn thiết kế thi công để tính toán

L = 9m

3L = 4.16m

L = 9m1

2L=9m

16L = 5.70m

Hình 1: Cắt ngang khung vây điển hình

2 Tính toán chiều dài và chủng loại cừ chắn đất

- Sử dụng phần mềm Prosheet để tính toán chiều dài cừ và chủng loại cừ Larsen- Lưu ý: trong tính toán phần mềm Prosheet, giá trị khai báo về cao độ được quy ước cao độ có giá trị (+) thành (-).

- Tính toán cho trường hợp bất lợi nhất là khi thi công đào hố móng đến cao trình thiết kế -1,85m, bơm nước hố móng đến cao trình -1,85m và xuất hiện mực nước ngầm sau lưng tường cừ, phía trên đỉnh tường là hoạt tải xe thi công q=16,3 kN/m2.

Trang 37

Sơ đồ tính toán cừ Larsen khung vây một tầng chống

- Moment lớn nhất trong cừ: Mmax=53,513 kNm/m

- Chọn loại cừ thép SP-IV, có các đặc trưng mặt cắt như sau:Tham khảo bảng B.1-TCVN 12633-2020Loại

+ γc.=0,9: hệ số điều kiện làm việc.

+ γM=1,1: hệ số tinh cậy về vật liệu.

- Điều kiện ứng suất (tham khảo theo TCVN 12633-2020):

σmax=m Mmax

k W ≤[f]

Trong đó:

+ m = 1,1: hệ số điều kiện làm việc.

+ k = 0,4: hệ số chiết giảm module chống uốn của tiết diện cừ do xét đến khả năng chuyển vị tương đối.

+ Mmax :moment lớn nhất trong cừ+ W: module chống uốn của cừ

σmax= 1,1× 53,513

0,4× 2,27 ×10−3 = 64829 (kN/m2)¿[f]=196364 (kN/m2)

Trang 39

q= 2,88 (T/m)

 Cừ Larsen IV đạt điều kiện về cường độ.

- Tham khảo điều 10.4.3 thuộc TCVN 12250:2018, chuyển vị ngang của cừ thép cho phép là [Ugh] = 8 (cm)

- Chuyển vị của cừ Larsen: Ux = 0,30 cm < Ugh = 8 cm (thỏa điều kiện cho phép)

3 Tính toán thanh giằng dọc:

Áp lực tác dụng nên các tầng khung chống trong là phản lực từ các gối trong mô hình kiểm toán cọc ván thép.

Phân tích kết cấu với các tải trọng trên bằng chương trình Sap-2000 ta có kết quả phân tích và kiểm toán tầng khung chống

Sơ đồ lực tác dụng lên thanh giằng dọc

Kết quả tính toán

Biểu đồ moment

Thông số thanh chống H300x300mm, mã hiệu thép HSGS 400 (theo TCVN 16-2017: thép hình cán nóng - phần 16 thép chữ H).

Kiểm toán: max Ru =>Đạt.

4 Tính toán thanh chống ngang:

- Lực dọc trong thanh chống: Nmax = 157,5 kN.

Kết luận: thanh chống đảm bảo về điều kiện độ võng.

4.2 Kiểm tra thanh chống theo điều kiện độ mảnh:

 = lo / rmin < gh = 120Trong đó:

- lo = 5,6 m - chiều dài tính toán của thanh chống.- rmin = rx = 13.1 cm.

- F = 118,5 cm2 - Diện tích tiết diện.

- m = 0,9 - Hệ số điều kiện làm việc.- Rn = 22,27 kN/cm2 - Cường độ thanh chống

Trang 41

=1,028 – 0,0000288.2 – 0,0016. = 0,907.Vậy:

σ = 146.54 kG/cm2.m.Rn= 2004 kG/cm2.

Kết luận: thanh chống đảm bảo về điều kiện cường độ