On dinh bo doc va tuong chan chuong 3

3 Điều kiện sử dụng các loại tường chắnLý thuyết tính áp lực đất lên tường chắn 4 5 Áp lực chủ động và bị động của đất sau lưng tường... Chương 3 – Tường chắn đất Sự cố mất ổn định tường

Trang 1

Chương 3 TƯỜNG CHẮN ĐẤT

DKT 25.2

Hà Nội 2015

BỘ MÔN ĐỊA KỸ THUẬT – KHOA CÔNG TRÌNH

Ổn định bờ dốc và tường chắn

Trang 2

3 Điều kiện sử dụng các loại tường chắn

Lý thuyết tính áp lực đất lên tường chắn 4

5 Áp lực chủ động và bị động của đất sau lưng tường

Trang 3

Chương 3 – Tường chắn đất

Khái niệm ( Retaining wall )

 Lo i công trình ch n đ t, có mái th ng đ ng; gãy ạ ắ ấ ẳ ứ

khúc ho c nghiêng đ i v i đ t đ p ho c mái đào h ặ ố ớ ấ ắ ặ ố

móng v.v… không b s t tr ị ụ ượ t

 T ườ ng ch n đ ắ ượ c g i là t ọ ườ ng c ng khi d ứ ướ i tác

d ng c a các l c tính toán chuy n v c a t ụ ủ ự ể ị ủ ườ ng

Trang 4

Sự cố mất ổn định tường chắn đất (Collapses of Retaining wall )

4

Trang 5

Trang 6

Trang 7

Trang 8

Trang 9

1- Phân loại theo độ cứng

* Tường cứng: Tường không có biến dạng uốn khi chịu áp lực đất, chỉ

có chuyển vị tịnh tiến và xoay

* Tường mềm: Tường mà bản thân nó có biến dạng

2- Phân loại theo nguyên tắc làm việc

* Tường trọng lực: Độ ổn định được đảm bảo do trọng lượng bản thân tường.

* Tường bán trọng lực: Độ ổn định được đảm bảo không những do trọng lượng bản thân tường và bản móng mà còn do trọng lượng của khối đất đắp nằm trên bản móng

* Tường bản góc : Ổn định tường được đảm bảo chủ yếu do trọng

lượng khối đất đắp đè lên bản móng

*Tường mỏng : Sự ổn định của tường này được đảm bảo bằng cách

chôn chân tường vào trong nền

Phân loại tường chắn

Trang 10

Phân loại tường chắn theo nguyên tắc làm việc

a) Tường trọng lực b) Tường nửa trọng lực

c) Tường bản góc d) Tường mỏng

3- Phân loại theo chiều cao

* Tường thấp: H< 10m/ H ≤ 5m (TCVN9152:2012).

* Tường cao: H> 20m/ H > 15m (TCVN9152:2012).

* Tường trung bình: H = 10 ~ 20m/ 5m< H ≤ 15m (TCVN9152:2012)

Trang 11

Lý thuyết tính toán áp lực đất lên tường chắn

4- Phân loại theo góc nghiêng của lưng tường

Trang 12

- Tường bê tông;

- Tường bê tông cốt thép;

- Tường đá xây; tường bê tông đá hộc, tường gạch xây và tường đá xây.

Trang 13

 Hiệu quả kinh tế cao

 Trọng luợng bản thân tường

giảm đáng kể do sử dụng cốt thép tăng cường

Trang 14

Tường gạch xây  Dùng khi H = 3- 4m

Chương 3 – Tường chắn đất Phân loại tường chắn

Trang 15

Lý thuyết tính toán áp lực đất lên tường chắn

Trang 16

16 Các trạng thái cân bằng dẻo của Rankine

a) Trạng thái chủ động b) Trạng thái bị động

1- Lý thuyết Rankine về áp lực đất

Áp lực đất chủ động và bị động

Trang 17

' '

v p hp

v a ha

K

σσ

Trang 18

OF FB OF

AF

FB OF

AF

OF OB

OA K

−

=

2

'45

'sin1

'sin

2

1

h K

Trang 19

1

h K

h

(3-1)

(3-2)

Trong đó: γ’ - trọng lượng đơn vị thể tích hiệu quả của đất.

γ’ = γ - khi ở trên mực nước ngầm.

γ’ = γbh - γn - khi ở dưới mực nước ngầm.

' sin 1

' sin

Trang 20

2- Lý thuyết C.A Coulomb về áp lực đất chủ động

20

* Giả thiết tính toán

 Khối đất sau lưng tường ở trạng thái cân bằng giới hạn (chủ động hoặc bị động) trượt như một cố thể với 2 mặt trượt là mặt phẳng và đi qua chân tường.

 Trị số áp lực đất tính toán là các trị số lớn nhất khi tính áp lực chủ động và là trị số nhỏ nhất khi tính áp lực bị động.

Trang 21

21 Sơ đồ các lực tác dụng lên khối trượt ABC

2- Lý thuyết C.A Coulomb về áp lực đất chủ động

F

H D

c Q

W

Q

Q W

E E

Trang 22

- Theo học phần Cơ học đất đã chứng minh:

h K

q h

.

2

.

2

1

0

− +

+

=

β α

sin

sin 1

cos cos

−

+ +

+

−

=

α β

δ α

β ϕ

ϕ

δ δ

α α

Trang 23

Tr ờng hợp đặc biệt, khi α = β = δ =0, các biểu thức trên sẽ thành:

a a

a

K c

qK z

K p

ch C

h qK h

K E

2 2

1

0 2

− +

=

− +

= γ γ

cos

ϕα

2

45cos

cos

1

0 2

αϕ

αϕα

a K

2- Lý thuyết C.A Coulomb về ỏp lực đất chủ động

Trang 25

Sơ đồ các lực tác dụng lên khối tr ợt ABC

Trang 26

- Trị số áp lực đất bị động:

h K

q h

K

1

.

2

K

1

.

2

1

0

− +

+

=

β α

γ

Khi α ≠ 0 ; β ≠ 0 ; δ ≠ 0

( ) ( ) ( ( ) ( ) ( ) ) 2

2

cos cos

' sin '

sin 1

cos

' cos

δ α

β ϕ δ

ϕ δ

α α

Trang 27

Tr ờng hợp đặc biệt, khi α = β = δ =0, các biểu thức trên sẽ thành:

p p

p

K c

qK z

K p

ch C

h qK h

K E

2 2

1

0 2

− +

=

− +

=

γ γ

Trang 28

γ σ

Các khe nứt trong khối đất dính sau l ng t ờng chắn

* Khe n t n m trong kh i đ t đ p v i l ng t ng ứ ằ ố ấ ắ ớ ư ườ

Trang 29

T điều kiện cân bằng giới hạn ừ Mohr-Rankine:

z tg

c

2

'45

22

'45

.

2 2

' 45

.

2

' 45

2 2

' 45

.

0 0

2 3

0 0

2 3

ϕ

ϕ γ

σ

ϕ ϕ

γ σ

tg c tg

z

tg

c tg

z

Tại độ sâu z n ,ở đó σ3 = 0, giới hạn vùng ứng suất kéo và vùng ứng suất nén trong khối đất hay tại giới hạn đó sẽ xuất hiện vết nứt; do đó chiều sâu vết nứt h n

.

γ tg

c z

hn n

* Khe n t n m trong kh i đ t đ p v i l ng t ng ứ ằ ố ấ ắ ớ ư ườ

3- nh h ởng của khe nứt đối với trị số áp lực đất chủ động Ả Chương 3 – Tường chắn đất

Trang 30

γ σ

• Trường hợp lưng tường trơn nhẵn :

Khi đú theo điều kiện cõn bằng Morh

Trang 31

Khi α >0; β = δ = 0

'

1

2

' 45

.

0 0

ϕ α

α

ϕ

c z

1

2

' 45

.

0 0

ϕ α

α

ϕ

c z

* Khe nứt tiếp giỏp giữa đất đắp với lưng tường

Trang 32

• Biểu đồ phõn bố ỏp lực đất bị động cú ảnh hưởng của kẽ nứt:

• Trị số ỏp lực đất chủ động :

) ).(

2

.

( 2

1 )

' ( A BC H K c K H h0)dientich

Ea = = γ a − a −

Trang 33

ϕ ε

−

= Ψ

Ψ +

0 0

90 sin

sin

2

P E

h

E AB

Trang 34

5-Ảnh hưởng của tải trọng phân bố không đều kín

khắp

1 2

3 4

1

2

3 4

C g

.2

4cot

α

ϕβ

αβ

αϕ

ϕβ

αϕ

βα

ϕϕ

βα

++

=Φ

Φ

−

−Φ

=

Φ

−+

−Φ+

−

=

−Φ

−

=

cos.cos.sincos

.sin.cos

cos.cos

cos.cos.sincos

.sin.cos

D C B

Trang 36

vị sử dụng hiểu quả chúng?

Trang 37

Bộ môn Địa kỹ thuật

Định dạng
Số trang	37
Dung lượng	7,77 MB