tính toán cụ thể tường chắn đất có cốt dạng neo thép theo tiêu chuẩn AASHTO LRFD 2005

tính toán cụ thể tường chắn đất có cốt dạng neo thép theo tiêu chuẩn AASHTO LRFD 2005 Ở việt nam cùng với các dự án xây dựng mới và khôi phục cầu đường ở nước ta các công trình bằng tường chắn đất có cốt đã tìm được chỗ để dứng dụng và ngày càng được sử dụng nhiều hơn do ưu điểm vượt trội của kết cấu này, do có thể đắp mái thẳng đứng giảm diện tích mặt bằng công trình

LỜI MỞ ĐẦU  !"# $#%%&'())#*%+,$-*./ $01$- 23$453/6789:;<%=>? $@ABBC#5D'%>EFG)H3 0%I 0%IB4)HAJ/BKLMNO=KPPQ%J B>HN7:FC#56789RS>$S/%%D %J/S"0%IT>UVWQ55XP20YNZ 0%I>H"1>$@J.>KRW.>[%>YU@Z\ ]=L>G"##"/$05ABF ">#0%I.^B4)HDI_`/ //'+3%a>$S/)/) 345#Hb`Tc*.^0%I M#0%I 3IdB>AAP%>?;TCe#T 5fPWY$S)H.^-5$0g"h.' *.^.J0i(Zjk#BJlYB4)H B>AA!)A$RZjMAUm# 5#A%JfP7Y;/LP!+Zjk#B;nMcUjLi >0$#`LD=,\ ;>JoS$SAVVMLVRV?pW  D)'5S# S$SB4)HJS$Sq>aS/J or!spp9/JoNN!;tPO[kVppW)%5'/# #TH%I./#."/cc#3B4) H<-5<JoNN!;tPO[kVppW/>%>$T#.H%c <5E"Jc/#$SuTc#%u>/+T5-5v /F%`/S 1 CHƯƠNG 1 KHÁI QUÁT VỀ TƯỜNG CHĂN ĐẤT CÓ CỐT 1.1 Tường chắn đất có cốt 1.1.1 Cơ sở lí thuyết 2)H/Iw5/H%>)$T6 1$- %c#S$S#0%I)HB>< -'w1.J%/w1.J/a>/.$H)H` "#%#"%J+FhTS'0Ic$c" #gJ/#*5>$S B4)H>/x/5Acd ?CA)HY,/>BZj ?CAF>5A)Hj ?L'j ?=yBY$H*5c>/Z MH)#<$Hv.1%/$H)Dw1y Bg)#@u>H)H#a>0%BS )H ;a>/H+a>.J0H-5 $031$-.H%c#"5H&1$-/^T.T w1/$H 1.1.1.1 Cơ chế làm việc của kết cấu UJa>$S5/H/#/5AH51$-/ 4/T#T%,#J/#T%,))3 /.15#*.S"$14  LJ`+S/a>#>B4)Hd S$0>HH#>>B4)3.15#$$S5 /H">z%>w1$S {T#$H>H #%|%/%^$HI/>G%|%G /Gh {$0)HGz$0w1/ )"%$yGh LS*hTH>u>G /Gh)z%>w1G MH %z%>w1$H<+S%'hw 2 1G>Gh %u#%I/#$-,%.1 5*.1%J.F#TH 1.1.1.2 Cơ sở của việc tính toán thiết kế bảo đảm ổn định nội bộ trong tường chắn bằng đất có cốt. h6789s78985ecAB%+a> C#5YPMCMZDS/5#%J0Iy %0 I/>.^hu<-5I%/:p":B $IpWj7/V P>S)%,9V} : )) >#~•VR€ MH/#.6.^0/8•%:)`1 $-79p.H%cV.6>/b)"#u<-5Y% 5.'/:p.H%cV.6HZ {T#h>#"5H<' `/VWy.^%>VW =TS/ ///n U0I%'$>H%,%B .IB {SuTc)V5#w1.* %d ?k7d{H)H.1.1%Y`<.#$0aZ <$S uTcD%i%>$Sd23%#o%>5#HI'/ HH3P•ps;Y;'>BZ %B$‚AB>BS $SB)H)P•Ypsƒ7Z; L/>'"Du1'/H Y`.'%BZH3P•pR; ?kVdC#iH$0a`1$-  S.H%cH'>I$5#H"G.1`%"/ _`#-5B.> !>)5.HDH'$'z.1A `S5#_`GA/%5J>S$I/7 *5b5#5>%>. {S5"#$SuT`$-a>#"5H%B K>%</F#B$#„`$-5#% H_S5"*B.>/+Hy/'5c> B6AJS%1H"%n>)ATy {SuT /5G5"$SuT5c.^5Ah LH'#3) `$-"a>#H1$-zIB`$-" >w< 2B/%G"*5#y$$S)H >TSi5#,/*5#.%B4 )H U*/>)H/V5Ad$a/$.1  r'*H1$-%$a1`4%"%> 3 5c>*Bj7*H1$-S13%>.J/a>* B/45*$#eyH1$-5T)$T61 `$- M#H1$-%3`S$.1B`T%F H.1w%>a>F$.1$S.'*H%$/5T 1`4%"'5c>B MH1$-J$SV$/ /73%>7$H/g U*5#.#1c/B+Fu>%,3 $3#w1.a>$HB4.^)H U*/# 13d ?="HcDd5>%>.<Ai7*D $inV*5bj7*5bJ"5+^>7)xW€… /7*5b`"*B.>/#-5gB.> p:; ?23#1$-H5T1I5T#1#5o >$H$a%>F_†$3gB l5 o>/)3#1<u>>d ‡  •{ ‡  "‡  •ˆ † %)d‡  #5<5+>/H5T ‡  #5b`†$3gB ˆ%,a>45%B)H L'/5T#1H#5{%.$H B)H ='ESH{5T.^{ p "{ p /H#5F% #‰ J$u>%4#5F#B)HB >D5#)>wH#5J<'B {SuT#5b`‡  /#5>‡  A*B.>F #B)H/cD5-5c%>H#5 >{• ;H/FGgB)%1H+"+7c"H#5 F%#‰{ p /H5c>#BIA"%1Ha> H#5a{ > 2'/5G5"$SuT5#d 4 G"B.15#%"eG%JBF/%#w 1Y‰Z ="H{c>)3#1‡  /_"5HK5T1 ‡  )3c%>$-  _"5H5T1Yc7/BZ ?="H>$   •‡  !  !  %)d !  d$T#<'b`h>#"5H !  d$T#%J*.^h>#>*$ )>)3#1`H$-<0`d C $ •C Š …C 5 •‡  Y‹ Œ N  …L 5 N . Z C $ dw`H$- C Š d`$#$->#%> N  dc.'*a>#+JH C 5 d`1$-H%'0u>`T.1a> ‡  d`5#5#%J*H N . dcS5i"a>7>> L 5 dH`T.1a> dH#5AH0)"5+%'$- ‹ Œ •Ypxƒ7WZH>#h )>)3v/c'/HAS5T.H%c% $.13T.TH$0.1$-w1.% B)H 2nB"$-  >)3#1Sa>H 3H$0.1$-`Y-J%h$c"'5eH.1g6eZ 5 1.1.1.3 Nguyên lí cơ bản của thiết kế {S$SB4)H.^1>$@A5c h'>d 7 Ccw1.J%a>$S {$3#w1.J%A<-5#a>)H Y*5#Ju>*#HZH1>$@.1w.* $-` V Cc`a>$H*5c>/$S =$3#`$H*5c>/^T.T$S)a $T6w1H#5%>.FT%,.J//T%, .Ta> : Ccw1.J/Yw1/$HZ =$3#w1.J/^T.T$S)`>/ H$T65#u>')Y5#'%Z x Ccia>) MAci/gi3i$0TFS.'*B 4/$T65a>H1>$@ %##S$SYB4)HZ$3#w1.J %/w1.J/3.^#>%>*5#T1 /c#$SF'$$#" =S55+5#5 %#.^"%c#^T.T$S44 y>DH>/u1 k%c#$0-Sh.S ) LS$SS$S<B,1$-"I`a> H1>$@<>y/$SuT/)).S" 2)3 #%#.S$H1>$@"B" k S$S5TS/>%J.Sa>H1>$@ /y 1.1.2 Cấu tạo tường chắn đất có cốt 6 L Hình 1.1.2d!+n/J,#SH0%IB4) H  CAgB)3%S5/5A'B %J))3*B<*)345<#$H 45$# {3$B4.^)Hc3S> #D0')HF#"D$0TS$SH/ *B.><"6`45*%u#%I 0j#"/5w.Sj6`<.#h> /Hj6c.'ha>0%IjT'^#/6 30/)3%>"#0$# ='G345B)H%"$>36>#"HB >aS#>/#$0 L/>D5-5G#$- c/$#$"Y/#%> `<B`T.1a>/#+J>a>HZ U*$# „DJ`$‰+JA'#c)>"45&S #a>H"H.TT0,a>#H.^# $#> M#JA3H"G3B) H  7 Đỉnh tường Mũ tường Lưng tường Đất đắp đầm chặt Cốt Mặt tường bao Mặt sườn dốc thiên nhiên ='*B.>/*B.>'$0>>1#5 >B4hB4)H%'H 6HS$•ŽŽ=J`2B4LrTD#B )H"*B.>`Y.^.J0w_)`>Z3 G"$H)H>>1#5>B O,#S53J$SB"H/3/#$05c>%$ w.J0B.>` ='/*B.>'5w.S#*.>.^# .J0645-5/#.^T1>$@.,*G n# 1.1.3 Yêu cầu vật liệu ?•JA'G45"4.^)HY<NN!;tZd …g,/p pRx$0u#7W• …g,/p p7W$0u#7p• …MgH&$0u#9 …MgH)‘K•p …M’"$0u#7VW•H>/VW• …‘)>#%$.De>5T"+VW  ?•JA'/H<YNN!;tZd MH5<)3S"Y#T1>$@Z "\•JA'#gJ>$TAa%ca>N!U r! 1.1.4Ưu, nhược điểm tường chắn đất có cốt {SB4)H"'3$0A45)# H'>"#5`H$'i$0'*'SYI 5+5#545-5JJA''$0>Z5#H>$T 61 P6Gc+VAH-5G'+ $0#$3)T#/:p•?Wp•"T5#5B4.J 8 0%,*B4.J0H-5 L/%>e6co@ a>0%I J0B4)Hey%I>/ JA$4$< ]=L>>"$S/%4h# $H45%//'/#'45>%J #BqJAY$3TA.H%c#_>>$#` %01ZS45.^5+5#50BIny5T)#H 1qST5)*.^$)$6/H$-%$) GB4)345b`/T.'%S$c *.^ UH0%IB4)HBqJA LD=,F;/LAUm%JfP7Ni>P%>F;TCe\ Hình1.1.4d=cB4 1.2 Tường chắn đất có cốt (dạng neo thép) 1.2.1 Yêu cầu vật liệu MH$)3-">yY)B*$0BZ $"><\5TT.T%1HH3d …-5>./"7pd W7pL} V …-5>./"79d :xpL} V …-5>./"xpd xsWL} V 9 Hình 1.2.1dMH<-5 1.2.2 Kiểm toán 1.2.2.1Trình tự kiểm toán ổn định bên trong {$3#w1.J%1%cY , f b θ θ Za>*5#'o> w ="*5#T1H>/H%[  /[  # 15a>#5C Š Yw1Z/hS$#%1 SH>/H%yY[  Z/HyY[  Z/ LS%>H>/H%Y[  Z/HY[  Z  $0 #%1JAIA5T'g"5H*'/%n$3# 10 [...]... hợp tính toán là q=15kN/m2 3.2.2 Bài toán nghiên cứu và các kết quả đạt được Bài toán: Nghiên cứu sự sắp xếp hợp lý của cốt trong trường hợp cốt có chiều dài bằng nhau, bước cốt thay đổi theo chiều cao tường Trong bài toán này, tác giả thiết lập mô hình tính toán đối với tường chắn có chiều cao H=6m với các tính chất của đất nền, đất đắp, tường, cốt, tải trọng như trên, chiều dài cốt không đổi Lcốt... không khí và sự thay đổi áp lực 3.2 Ví dụ tính toán bắng phần mềm 3.2.1 Mô hình nghiên cứu Việc nghiên cứu được thực hiện trên mô hình tường chắn đất cao có cốt (neo thép) với chiều cao H= 6 m, các số liệu để mô hình nền đất, tường chắn, cốt, tải trọng như sau: *Đặc trưng về nền đất Khối đất bao gồm 2 phần phần: phần đất nền và đất đắp 32 Các tính chất cơ lý của đất nền như sau: Dung trọng khô γk = 14,5... bệ kê gối cầu Góc trượt cho phép : 0.005 Ví dụ tính toán sẽ cụ thể các bước trên 2.2 Ví dụ tính toán Thiết kế mố cầu -tường chắn có cốt Bước 1: Thiết lập hình học tường, tải trọng bên ngoài và thử nghiệm các thông số thiết kế: 16 +Chiều cao tường và tải trọng bên ngoài: +Chiều cao tổng cộng tường H :3,0m +Chiều cao tường chịu lực H1:2,4m +Chiều cao tường chắn H2:0,6m +Tải trọng xe 9,4kN/m2 +Tĩnh tải... được cụ thể trong AASHTO 2005, các tác giả chỉ trình bày khái quát các bước tính toán tường chắn đất có cốt dạng neo thép ở mố cầu như sau: Bước 1: Thiết lập chiều cao thiết kế của tường và tải trọng ngoài 14 Chiều cao thiết kế của tường phụ thuộc vào chiều cao mố cầu Các tải trọng ngoài tác dụng vào bệ kê gối : tải trọng tĩnh, tải trọng ngang, tải trọng xe Bước 2: Thiết lập các thuộc tính Địa kỹ thuật... (kN/m3); Mođun biến dạng Eref =8000(kN/m2); hệ số poisson µ=0,3; lực dính đơn vị cref = 5(kN/m2); Góc nội ma sát ϕ = 26o Các tính chất cơ lý của đất đắp như sau: γk = 15,0(kN/m3); γw = 18,7(kN/m3); Eref =10000(kN/m2); µ=0,28; cref = 10(kN/m2); ϕ = 35o *Đặc trưng về tường chắn Vỏ tường: Vì vỏ tường chỉ có ý nghĩa bảo vệ mà không chịu lực nên tường chắn có thể dùng là tường bê tông cốt thép chiều dày mỏng... lại/trên tường Làm căng cốt thép: giống như bức tường chịu lực Sự gia cố: giống như bức tường chịu lực Chiều dài gia cố: 1.3m ( ko tiếp xúc tấm đệm,sự gia cố chiều dài sau lưng tường ngang bằng với sự tăng cường trong tường chịu lực) Vị trí gia cố: khoảng cách theo chiều dọc =0.2m 28 Bước 11: Kiểm tra góc biến dạng giữa tường chống δtườngchống= Biến dạng tường chống δtườngchống= 1.5% H1 δtườngchống=... Vật liệu bê tông có mô đun đàn hồi E=2,2.107(kN/m2), hệ số poisson µ=0,16 Chân tường: Dùng vật liệu bê tông cốt thép như vỏ tường, kích thước 0,2x0,4m *Đặc trưng cốt Cốt dùng cốt neo thép có độ cứng chịu kéo EA = 340000 (kN/m 2) Khả năng chống cắt 6300 (kN) *Tải trọng Tải trọng tác dụng của vật liệu nền mặt đường và tải trọng xe cộ ta quy đổi về tải trọng phân bố đều trên mặt đất sau tường với giả thiết... biến dạng nền móng ( được xác định bằng các tính toán quy ước) Egδnềnmóng= 0.01m δtổng = δtườngchống+δnềnmóng δtổng= 0.036 +0.01 =0.046 m Góc biến dạng = δtổng/khoảng chiều dài = 0.046/10 =0.0046 Biến dạng góc có thể chấp nhận được = 0.005 Biến dạng góc = 0.0046 < 0.005 => thỏa mãn -Tóm tắt thiết kế Mô hình cho việc thiết kế thử nghiệm được thể hiện trong hình 3 Hình dạng tường chống: + Chiều cao bức tường. .. trường hợp và rút ra trường hợp nguy hiểm nhất, như Hình: 3.2.2.4 Hình: 3.2.2.4 35 *Bước 4: Chạy kiểm tra kết quả khi chưa có cốt neo thép, được kết quả k= 0,861 < 1,4 không thỏa mãn Hình: 3.2.2.5 *Bước 5: Tiến hành bố trí cốt neo thép với bước cốt theo phương đứng là S=1m và bước cốt theo phương ngang là 0,2 m ứng với trường hợp tối ưu nhất, như Hình: 3.2.2.6 Hình: 3.2.2.6 36 ... 0.2m 30 CHƯƠNG 3 ỨNG DỤNG PHẦN MỀM GEOSTUDIO 2007 VÀO TÍNH TOÁN 3.1 Giới thiệu phần mềm GeoStudio 2007 Bộ chương trình GeoStudio có thể được ứng dụng để mô hình hầu hết các bài toán địa kỹ thuật bao gồm: SLOPE/W là phần mềm sử dụng thuyết cân bằng giới hạn để tình toán ổn định của mái đất và đá Các công thức của SLOPE/W có thể phân tích dễ dàng các bài toán ổn định mái dốc cả đơn giản lẫn phức tạp bằng . M#0%I 3IdB>AAP%>?;TCe#T 5fPWY$S)H.^-5$0g"h.' *.^.J0i(Zjk#BJlYB4)H B>AA!)A$RZjMAUm# 5#A%JfP7Y;/LP!+Zjk#B;nMcUjLi >0$#`LD=, ;>JoS$SAVVMLVRV?pW  D)'5S# S$SB4)HJS$Sq>aS/J or!spp9/JoNN!;tPO[kVppW)%5'/# #TH%I./#."/cc#3B4) H<-5<JoNN!;tPO[kVppW/>%>$T#.H%c <5E"Jc/#$SuTc#%u>/+T5-5v /F%`/S 1 CHƯƠNG 1 KHÁI QUÁT VỀ TƯỜNG CHĂN ĐẤT CÓ CỐT 1.1 Tường chắn đất có cốt 1.1.1 Cơ sở lí thuyết 2)H/Iw5/H%>)$T6 1$-. UH0%IB4)HBqJA LD=,F;/LAUm%JfP7Ni>P%>F;TCe Hình1.1.4d=cB4 1.2 Tường chắn đất có cốt (dạng neo thép) 1.2.1 Yêu cầu vật liệu MH$)3-">yY)B*$0BZ $"><5TT.T%1HH3d …-5>./"7pd. =cc#z3#."%J 2.2 Ví dụ tính toán Thiết kế mố cầu -tường chắn có cốt. Bước 1 : Thiết lập hình học tường, tải trọng bên ngoài và thử nghiệm các thông số thiết kế: 16 +Chiều cao tường và tải trọng bên