Kết cấu tường chắn đất

BÊ TÔNG CỐT THÉP KẾT CẤU TƯỜNG CHẮN ĐẤT Bộ mơn kỹ thuật xây dựng TỔNG QUAN • Khái niệm: Tường chắn để tăng cường ổn định công trình chịu áp lực ngang đất Có thể thấy tường chắn cơng trình phận cơng trình tầng ngầm, đường ngầm, tường chắn đất, bờ kè • Tường chấn thường sử dụng để: - Giữ cho khối đất sau lưng tường cân bằng, không bị trượt, đổ xuống - Chống sạt lở cho cơng trình nơi địa hình đồi núi - Chống sạt lở xây dựng cạnh cơng trình cũ - Chống sạt lở cho bờ sông, vách núi PHÂN LOẠI TƯỜNG CHẮN • Theo chiều cao: – Tường chắn thấp: H < 5m – Tường chắn trung bình: H =  20m – Tường chắn cao: H > 20m PHÂN LOẠI TƯỜNG CHẮN (tt) • Theo biện pháp thi cơng: – Tồn khối: dạng khối (bê tơng, gạch, đá, đất đắp); dạng góc (BTCT) – Lắp ghép (BTCT) PHÂN LOẠI TƯỜNG CHẮN (tt) • Theo điều kiện chịu lực (kết cấu): – Tường chắn trọng lực sử dụng vật liệu gạch, đá hộc, bê tông đá hộc, bê tơng cốt thép Có thể bị trượt bị lật (lấy trọng lượng thân làm đối trọng chống lật, trượt) - Tường chắn bán trọng lực (thành mỏng, dạng góc) chịu nén uốn bê tơng cốt thép Lấy trọng lượng đất sau tường phụ thêm trọng lượng thân - Tường cọc bản, tường vây, tường cừ larssen, gỗ, thép, bê tông cốt thép - Tường cọc đất trộn xi măng, cọc khoan nhồi PHÂN LOẠI TƯỜNG CHẮN (tt) PHÂN LOẠI TƯỜNG CHẮN (tt) PHÂN LOẠI TƯỜNG CHẮN (tt) • Theo vật liệu: - Gỗ - Gạch - Đá hộc - Bê tông đá hộc - Bê tông - Bê tông cốt thép - Thép - Tường có cốt (tường ổn định học): vải địa kỹ thuật, lưới địa kỹ thuật PHÂN LOẠI TƯỜNG CHẮN (tt) • Theo nguyên tắc làm việc, cư vào độ biến dạng lưng tường: - Tường cứng: tường trọng lực, tường bán trọng lực, tường cấu kiện BTCT - Tường mềm: cọc gỗ, cọc thép, cọc BTCT ÁP LỰC ĐẤT LÊN TƯỜNG CHẮN Có loại áp lực đất: áp lực chủ động, áp lực bị động áp lực đất tĩnh Có loại đất để tính: đất rời đất dính Trong tính tường chắn thường dùng đất rời - Một phân tố đất cân tĩnh bán không gian đất tự nhiên phải thỏa mãn phương trình cân với điều kiện như: tình liên tục, tính đồng nhất, tính đẳng hướng - Một giả thiết áp dụng rộng rãi cho lời giải riêng điều kiện cân kết chấp nhận ứng suất pháp tăng tuyến tính theo chiều sâu để tính ứng suất trọng lượng thân ÁP LỰC ĐẤT LÊN TƯỜNG CHẮN (tt) • Nếu gọi E0 áp lực ngang đất trạnh thái tĩnh thay đổi áp lực ngang đất theo độ dịch chuyển vật chắn thể sau: ÁP LỰC ĐẤT LÊN TƯỜNG CHẮN (tt) - Có hai loại áp lực ngang cực trị: • cực tiểu: gọi áp lực ngang đất trạng thái cân phá hoại dẻo chủ động, ký hiệu Ea • cực đại: gọi áp lực ngang đất trạng thái cân phá hoại dẻo bị động, ký hiệu Ep ÁP LỰC ĐẤT LÊN TƯỜNG CHẮN (tt) ÁP LỰC ĐẤT LÊN TƯỜNG CHẮN (tt) * Xác định áp lực chủ động bị động theo giả thiết sau: - Lăng thể trượt ABC trạng thái cân dẻo nguyên khối - Mặt trượt BC sau lưng tường mặt trượt phẳng - Mặt trượt thứ hai lưng tường AB - Khi có lực dính lực phân bố đầu mặt trượt BC ÁP LỰC ĐẤT LÊN TƯỜNG CHẮN (tt) • TỔNG ÁP LỰC CHỦ ĐỘNG: • Xác định áp lực chủ động Coulomb đất rời: • Xác định áp lực chủ động Coulomb đất dính: ÁP LỰC ĐẤT LÊN TƯỜNG CHẮN (tt) • Xác định áp lực bị động theo Coulomb: – Tổng áp lực bị động Ep có dạng sau: ÁP LỰC ĐẤT LÊN TƯỜNG CHẮN (tt) Lý thuyết Coulomb (1773): • Hệ số áp lực đất chủ động: • Hệ số áp lực bị động: : góc ma sát đất sau tường ÁP LỰC ĐẤT LÊN TƯỜNG CHẮN (tt) ÁP LỰC Ở ĐỘ SÂU z : Đất rời: Đất dính: ÁP LỰC ĐẤT LÊN TƯỜNG CHẮN (tt) • : dung trọng tự nhiên đất • Nếu vị trí xét nằm mực nước ngầm, thay  ’ : ’ = sat - w sat : dung trọng đất bão hòa nước w = 1T/m3 : dung trọng nước  = .z : ứng suất thẳng đứng độ sâu z khối đất gây Ứng suất tăng lên khối đất có thêm phụ tải (trên mặt đất ngang) VÍ DỤ 1: • Tính áp lực đất lên tường chắn sau: p Lớp 1: c = 0; 1 = 280 ; 1 = 18kN/m3 7m 12m Lớp 2: c = 0; 2 = 340 ; 1 = 20kN/m3 5m Z  =  z + p VÍ DỤ 2: 200 7500 7125 0 2625 375 1500 375 = 18 kN/m3  = 290 f = 0.5 : hệ số ma sát đáy đất C=0 Rb = 180 kN/m2 Nếu góc  lớn đáng kể: : góc ma sát đất với lưng tường Gần đúng:  = Chính xác:  = (2/3) NỘI DUNG TÍNH TỐN TƯỜNG CHẮN ... lực, tường cấu kiện BTCT - Tường mềm: cọc gỗ, cọc thép, cọc BTCT ÁP LỰC ĐẤT LÊN TƯỜNG CHẮN Có loại áp lực đất: áp lực chủ động, áp lực bị động áp lực đất tĩnh Có loại đất để tính: đất rời đất. .. (1773): • Hệ số áp lực đất chủ động: • Hệ số áp lực bị động: : góc ma sát đất sau tường ÁP LỰC ĐẤT LÊN TƯỜNG CHẮN (tt) ÁP LỰC Ở ĐỘ SÂU z : Đất rời: Đất dính: ÁP LỰC ĐẤT LÊN TƯỜNG CHẮN (tt) • : dung... bờ sơng, vách núi PHÂN LOẠI TƯỜNG CHẮN • Theo chiều cao: – Tường chắn thấp: H < 5m – Tường chắn trung bình: H =  20m – Tường chắn cao: H > 20m PHÂN LOẠI TƯỜNG CHẮN (tt) • Theo biện pháp thi