Trong những năm gần đây, trước yêu cầu về sự phát triển mạnh mẽ của các đô thị, mật độ dân cư ngày càng tăng, đòi hỏi hệ thống cở sở hạ tầng đô thị ngày càng phát triển và được nâng cấp. Tuy nhiên, quỹ đất dành cho xây dựng cơ sở hạ tầng ngày càng hạn hẹp. Vì vậy, việc nghiên cứu áp dụng công nghệ thi công tường chắn đất có cốt trong thi công tường chắn nhằm sử dụng tối ưu quỹ đất, không gian trong đô thị là một vấn đề rất thiết thực và cấp thiết. Hiện nay, đa số các quy trình tính toán, các bảng tính thiết kế đều theo tiêu chuẩn nước ngoài. Kết quả nghiên cứu nhằm cung cấp cho các đơn vị tư vấn thiết kế, thi công một cách nhìn tổng quát về quá trình hoạt động, vận động ứng suất biến dạng trong quá trình thi công và khai thác sử dụng của tường chắn, cơ chế phá hoại và tải trọng giới hạn của tường.
Trang 1Dự án Khu biệt thự cao cấp Sunrise Hạng mục tường chắn
BK Engineering & Construction
PHỤ LỤC 1
CÁC BẢNG TÍNH KIỂM TOÁN TƯỜNG CHẮN CÓ CỐT
Bảng kiểm toán tường chắn H=2m Bảng kiểm toán tường chắn H=3m Bảng kiểm toán tường chắn H=4m Bảng kiểm toán tường chắn H=5m Bảng kiểm toán tường chắn H=6m
Trang 2I Thông số đầu vào
II Chọn sơ bộ kích thước của kết cấu
Chiều dài vải L>0,7Htt & L>3m L sb 2.52 m
III Xác định số lớp cốt và khoảng cách giữa các lớp
1 Lực kéo lớn nhất tác dụng lên hệ neo: Tk
a
T
k
T K
n =
γ
Trang 35 Kết luận: Chọn 4 lớp vải đặt cách nhau 0.5m
IV Tính toán chiều dài các lớp cốt
1 Chiều dài lớp cốt được xác định thức: Lr+Le
Trong đó:
Lr: Chiều dài cốt không hoạt động
Le: Chiều dài cốt cần chôn
: Góc ma sát trượt giữa cốt và đất (anpha được xác định theo bảng 3)
K = 1,3-:-1,5 : Hệ số an toàn được lấy tuỳ thuộc vào mức độ an toàn của công trình
C: Lực dính của đất đắp sau tường
: Ứng suất do tải trọng phân bố trên đỉnh tường và khối đất sau lưng tường chắn gây ra
K0: Hệ số ứng suất phụ thuộc vào góc nội ma sát của đất đắp
S v (m)
Chiều dài cốt cần chôn Le (m)
Chiều dài cốt không hoạt động Lr (m)
Tổng chiều dài L=Le+Lr (m)
Chiều dài cốt kiến nghị
Trang 4Tneo: được xác định theo mô hình Culong
Lực kéo T keo (kN/m)
Lực neo T neo (kN/m)
V Kiểm toán khả năng chịu tải của nền đất dưới tường chắn
Tải trọng giới hạn của nền:
B: Chiều rộng tính toán đáy móng tường chắn
B = L-2e
: là các hệ số tính tải trọng giới hạn (tra bảng lập sẵn)
Kết luận: Nền không bị phá hoại
VI Kiểm tra ổn định trượt phẳng:
Điều kiện:
Áp lực gây trượt phẳng là áp lực đất chủ động của đất đấp sau tường gây nên:
là hệ số tương tác xét đến cơ chế tương tác giữa đất đắp (có góc ma sát phi) với lưới ĐKT (có
độ rỗng diện tích khác nhau) được lấy theo bảng sau:
Độ rỗnh diện tích của lưới ĐKT (%) Hệ số tương tác đất - lưới ( )
p K
W+qL L-2e
p =
3
cd
H E e
W qL
= +
1 2
p = N Bγ + N q + N c
Trang 5E cd = 15.65 kN
Lực chống trượt phẳng là lực ma sát phát sinh giữa đáy tường và mặt nền
Kết luận: Tường không bị trượt phẳng
VII Kiểm tra ổn định lật
Momen gây lật Mgl = Ecd*(1/3H) = 18.78 kNm
Momen chống lật Mcl = (W+qL)*L/2 = 370.44 kNm
Kết luận: Tường không bị lật
VIII Kiểm toán ổn định tổng thể bằng phần mềm Slope/W:
Trang 6I Thông số đầu vào
II Chọn sơ bộ kích thước của kết cấu
Chiều dài vải L>0,7Htt & L>3m L sb 3.22 m
III Xác định số lớp cốt và khoảng cách giữa các lớp
1 Lực kéo lớn nhất tác dụng lên hệ neo: Tk
a
T
k
T K
n =
γ
Trang 75 Kết luận: Chọn 5 lớp vải đặt cách nhau 0.6m
IV Tính toán chiều dài các lớp cốt
1, Chiều dài lớp cốt được xác định thức: Lr+Le
Trong đó:
Lr: Chiều dài cốt không hoạt động
Le: Chiều dài cốt cần chôn
: Góc ma sát trượt giữa cốt và đất (anpha được xác định theo bảng 3)
K = 1,3-:-1,5 : Hệ số an toàn được lấy tuỳ thuộc vào mức độ an toàn của công trình
C: Lực dính của đất đắp sau tường
: Ứng suất do tải trọng phân bố trên đỉnh tường và khối đất sau lưng tường chắn gây ra
K0: Hệ số ứng suất phụ thuộc vào góc nội ma sát của đất đắp
S v (m)
Chiều dài cốt cần chôn Le (m)
Chiều dài cốt không hoạt động Lr (m)
Tổng chiều dài L=Le+Lr (m)
Chiều dài cốt kiến nghị
Tkeo: được xác định theo mô hìh Culong
Tneo: được xác định theo mô hình Culong
ax
min
m
H h
Trang 8Lực kéo T keo (kN/m)
Lực neo T neo (kN/m)
V Kiểm toán khả năng chịu tải của nền đất dưới tường chắn
Tải trọng giới hạn của nền:
B: Chiều rộng tính toán đáy móng tường chắn
B = L-2e
: là các hệ số tính tải trọng giới hạn (tra bảng lập sẵn)
Kết luận: Nền không bị phá hoại
VI Kiểm tra ổn định trượt phẳng:
Điều kiện:
Áp lực gây trượt phẳng là áp lực đất chủ động của đất đấp sau tường gây nên:
là hệ số tương tác xét đến cơ chế tương tác giữa đất đắp (có góc ma sát phi) với lưới ĐKT (có
độ rỗng diện tích khác nhau) được lấy theo bảng sau:
Độ rỗnh diện tích của lưới ĐKT (%) Hệ số tương tác đất - lưới ( )
p K
W+qL L-2e
p =
3
cd
H E e
W qL
= +
1 2
p = N Bγ + N q + N c
Trang 9E cd = 20 kN
Lực chống trượt phẳng là lực ma sát phát sinh giữa đáy tường và mặt nền
Kết luận: Tường không bị trượt phẳng
VII Kiểm tra ổn định lật
Momen gây lật Mgl = Ecd*(1/3H) = 30.67 kNm
Momen chống lật Mcl = (W+qL)*L/2 = 618.75 kNm
Kết luận: Tường không bị lật
VIII Kiểm toán ổn định tổng thể bằng phần mềm Slope/W:
Trang 10I Thông số đầu vào
Chều cao tính toán Htt: H tt 5.6 m
II Chọn sơ bộ kích thước của kết cấu
Chiều dài vải L>0,7Htt & L>3m L sb 3.92 m
III Xác định số lớp cốt và khoảng cách giữa các lớp
1 Lực kéo lớn nhất tác dụng lên hệ neo: Tk
Phi (độ)
31.531.5
2
1 2
a
T
k
T K
n =
γ
Trang 115 Kết luận: Chọn 7 lớp vải đặt cách nhau 0.6m
IV Tính toán chiều dài các lớp cốt
1, Chiều dài lớp cốt được xác định thức: Lr+Le
Trong đó:
Lr: Chiều dài cốt không hoạt động
Le: Chiều dài cốt cần chôn
: Góc ma sát trư ợt giữa cốt và đất (anpha được xác định theo bảng 3)
K = 1,3-:-1,5 : Hệ số an toàn được lấy tuỳ thuộc vào mức độ an toàn của công trình
C: Lực dính của đất đắp sau tường
: Ứng suất do tải trọng phân bố trên đỉnh tường và khối đất sau lưng tường chắn gây ra
K0: Hệ số ứng suất phụ thuộc vào góc nội ma sát của đất đắp
S v (m)
Chiều dài cốt cần chôn Le (m)
Chiều dài cốt không hoạt động Lr (m)
Tổng chiều dài L=Le+Lr (m)
Chiều dài cốt kiến nghị
S K L
C Ztg
σ
γ δ
= +
Trang 12Tneo: được xác định theo mô hình Culong
Lực kéo T keo (kN/m)
Lực neo T neo (kN/m)
V Kiểm toán khả năng chịu tải của nền đất dưới tường chắn
Tải trọng giới hạn của nền:
B: Chiều rộng tính toán đáy móng tường chắn
B = L-2e
: là các hệ số tính tải trọng giới hạn (tra bảng lập sẵn)
Kết luận: Nền không bị phá hoại
VI Kiểm tra ổn định trượt phẳng:
p K
W+qL L-2e
p =
.3
cd
H E e
W qL
=+
1 2
p = N Bγ + N q + N c
Trang 13Áp lực gây trượt phẳng là áp lực đất chủ động của đất đấp sau tường gây nên:
Lực chống trượt phẳng là lực ma sát phát sinh giữa đáy t ường và mặt nền
Kết luận: Tường không bị trượt phẳng
VII Kiểm tra ổn định lật
Momen gây lật Mgl = Ecd*(1/3H) = 45.45 kNm
Momen chống lật Mcl = (W+qL)*L/2 = 957.76 kNm
Kết luận: Tường không bị lật
VIII Kiểm toán ổn định tổng thể bằng phần mềm Slope/W:
Trang 15I Thông số đầu vào
Chều cao tính toán Htt: H tt 6.6 m
II Chọn sơ bộ kích thước của kết cấu
Chiều dài vải L>0,7Htt & L>3m L sb 4.62 m
III Xác định số lớp cốt và khoảng cách giữa các lớp
1 Lực kéo lớn nhất tác dụng lên hệ neo: Tk
a
T
k
T K
γ
Trang 165 Kết luận: Chọn 10 lớp vải đặt cách nhau 0.5m
IV Tính toán chiều dài các lớp cốt
1, Chiều dài lớp cốt được xác định thức: Lr+Le
Trong đó:
Lr: Chiều dài cốt không hoạt động
Le: Chiều dài cốt cần chôn
: Góc ma sát trư ợt giữa cốt và đất (anpha được xác định theo bảng 3)
K = 1,3-:-1,5 : Hệ số an toàn được lấy tuỳ thuộc vào mức độ an toàn của công trình
C: Lực dính của đất đắp sau tường
: Ứng suất do tải trọng phân bố trên đỉnh tường và khối đất sau lưng tường chắn gây ra
K0: Hệ số ứng suất phụ thuộc vào góc nội ma sát của đất đắp
S v (m)
Chiều dài cốt cần chôn Le (m)
Chiều dài cốt không hoạt động Lr (m)
Tổng chiều dài L=Le+Lr (m)
Chiều dài cốt kiến nghị
n
=
θ
0( ) (45 )
Trang 17Tkeo: được xác định theo mô hình Culong
Tneo: được xác định theo mô hình Culong
Lực kéo T keo (kN/m)
Lực neo T neo (kN/m) Tỷ số T neo /T kéo Kiểm tra
V Kiểm toán khả năng chịu tải của nền đất dưới tường chắn
Tải trọng giới hạn của nền:
B: Chiều rộng tính toán đáy móng tường chắn
p K
W+qL L-2e
p =
.3
cd
H E e
W qL
=+
1 2
p = N Bγ + N q + N c
Trang 18: là các hệ số tính tải trọng giới hạn (tra bảng lập sẵn)
Kết luận: Nền không bị phá hoại
VI Kiểm tra ổn định trượt phẳng:
Kết luận: Tường không bị trượt phẳng
VII Kiểm tra ổn định lật
Momen gây lật Mgl = Ecd*(1/3H) = 63.14 kNm
Momen chống lật Mcl = (W+qL)*L/2 = 1730.25 kNm
Kết luận: Tường không bị lật
VIII Kiểm toán ổn định tổng thể bằng phần mềm Slope/W:
Trang 19I Thông số đầu vào
Chều cao tính toán Htt: H tt 7.6 m
II Chọn sơ bộ kích thước của kết cấu
Chiều dài vải L>0,7Htt & L>3m L sb 5.32 m
III Xác định số lớp cốt và khoảng cách giữa các lớp
1 Lực kéo lớn nhất tác dụng lên hệ neo: Tk
a
T
k
T K
γ
Trang 205 Kết luận: Chọn 12 lớp vải đặt cách nhau 0.5m
IV Tính toán chiều dài các lớp cốt
1, Chiều dài lớp cốt được xác định thức: Lr+Le
Trong đó:
Lr: Chiều dài cốt không hoạt động
Le: Chiều dài cốt cần chôn
: Góc ma sát trư ợt giữa cốt và đất (anpha được xác định theo bảng 3)
K = 1,3-:-1,5 : Hệ số an toàn được lấy tuỳ thuộc vào mức độ an toàn của công trình
C: Lực dính của đất đắp sau tường
: Ứng suất do tải trọng phân bố trên đỉnh tường và khối đất sau lưng tường chắn gây ra
K0: Hệ số ứng suất phụ thuộc vào góc nội ma sát của đất đắp
S v (m)
Chiều dài cốt cần chôn Le (m)
Chiều dài cốt không hoạt động Lr (m)
Tổng chiều dài L=Le+Lr (m)
Chiều dài cốt kiến nghị
n
=
θ
0( ) (45 )
Trang 21Điều kiện:
Tkeo: được xác định theo mô hìh Culong
Tneo: được xác định theo mô hình Culong
Lực kéo T keo (kN/m)
Lực neo T neo (kN/m) Tỷ số T neo /T kéo Kiểm tra
V Kiểm toán khả năng chịu tải của nền đất dưới tường chắn
p K
W+qL L-2e
.3
cd
H E e
W qL
=+
Trang 22Tải trọng giới hạn của nền:
B: Chiều rộng tính toán đáy móng tường chắn
B = L-2e
: là các hệ số tính tải trọng giới hạn (tra bảng lập sẵn)
Kết luận: Nền không bị phá hoại
VI Kiểm tra ổn định trượt phẳng:
Kết luận: Tường không bị trượt phẳng
VII Kiểm tra ổn định lật
Momen gây lật Mgl = Ecd*(1/3H) = 83.7 kNm
Momen chống lật Mcl = (W+qL)*L/2 = 2828.16 kNm
Kết luận: Tường không bị lật
VIII Kiểm toán ổn định tổng thể bằng phần mềm Slope/W:
p = N Bγ + N q + N c
Trang 251.0531860.8969270.8187970.7719190.7406680.718345