Chương 3(TKD2)

TKĐ F2: THIẾT KẾ NỀN, MẶT ĐƯỜNG VÀ CÁC CÔNG TRÌNH TRÊN ĐƯỜNG TS LÊ VĂN PHÚC GVBM: Đường Bộ-Đường Sắt Email: lvphuc@utc2.edu.vn University of Transport and Communications Campus in Ho Chi Minh CHƯƠNG III: CÁC CƠNG TRÌNH CHỐNG ĐỠ NỀN ĐƯỜNG CÁC TRƯỜNG HỢP SỬ DỤNG CÔNG TRÌNH CHỐNG ĐỠ NỀN ĐƯỜNG  Khi phải xây dựng đường sườn dốc có độ dốc từ 50% trở lên thường phải bố trí loại kè chân đắp (hình 3.1) tường chắn (hình 3.2) Kè chân thường loại xếp đá xây vữa, tường chắn thường xây đá dùng bê tơng xi măng, dùng tường chắn xếp khan chiều cao tường 0,6m Hình 3.2 Bố trí tường chắn Hình 3.1 Kè chân taluy đắp để đảm bảo ổn định đường CÁC TRƯỜNG HỢP SỬ DỤNG CƠNG TRÌNH CHỐNG ĐỠ NỀN ĐƯỜNG  Khi đường ven sông suối, thường phải dùng tường chắn hay kè để gia cố đường giữ không cho xói lở Nhiều phải dùng tường chắn phần sườn dốc để tăng cường ổn định chung cho (hình 3.3) Hình 3.3 Mặt cắt ngang đường có tường chắn sườn dốc PHÂN LOẠI VÀ CẤU TẠO CÁC LOẠI TƯỜNG CHẮN 2.1 Các loại tường chắn Theo nguyên tắc làm việc, tường chắn chia loại sau:  Tường trọng lực: nhờ trọng lượng thân tường mà đảm bảo ổn định Vật liệu tường chịu nén chủ yếu (hình 3.4a)  Tường mỏng: ổn định đảm bảo nhờ trọng lượng khối đất đặt đáy nhờ kết cấu neo (hình 3.4c), loại phải dùng vật liệu bê tông cốt thép  Tường bán trọng lực: loại trung gian hai loại (hình 3.4b)  Tường cừ: đảm bảo ổn định nhờ cọc chơn sâu đất (hình 3.4d) Hình 3.4 Các loại tường chắn PHÂN LOẠI VÀ CẤU TẠO CÁC LOẠI TƯỜNG CHẮN 2.2 Cấu tạo tường chắn Hình 3.5 Bố trí tường chắn mặt cắt dọc (kích thước hình cm) (đầu tường phải bố trí thêm ¼ nón) Cấu tạo bố trí tường chắn mặt cắt dọc với lỗ thoát nước khe nối (khe lún) hình 3.5 Khe lún rộng 2-3cm phải nhét bao tải tẩm nhựa đường Nếu móng tường đặt đất đoạn tường từ 10-15m, đá dài hơn, với tường bê tơng cốt thép dài tới 30m Kích thước lỗ nước 10x10cm 15x20cm với cự ly dọc theo tường lỗ từ 2-3m 3 TÍNH TỐN THIẾT KẾ TƯỜNG CHẮN ĐẤT 3.1 Các tài liệu cần thiết để thiết kế  Bình đồ địa hình, tỉ lệ khơng nhỏ 1:500;  Các mặt cắt ngang, cách khoảng 5-10m có mặt cắt;  Tài liệu khoan thăm dò địa chất phải đạt đến độ sâu đáy móng 2-3 lần chiều rộng đáy móng, đá phải đến tầng đá Phải ghi rõ mực nước ngầm;  Mực nước cao thấp trước mặt tường chắn;  Chỉ tiêu lý đất sau tường chắn: cường độ chống cắt (C,j), dung trọng (g), hệ số rỗng (e),…  Số liệu tính vật liệu tường chắn 3 TÍNH TỐN THIẾT KẾ TƯỜNG CHẮN ĐẤT 3.2 Tính tốn áp lực đất tác dụng lên tường chắn Xác định áp lực chủ động bị động đất vào tường chắn (Xem học đất) Cần ý trường hợp: tường chắn đắp có đỉnh tường thấp vai đường có xét đến tải trọng xe cộ, lực quán tính địa chấn 3 TÍNH TỐN THIẾT KẾ TƯỜNG CHẮN ĐẤT 3.3 Kiểm toán cường độ độ ổn định tường chắn tác dụng áp lực chủ động sau tường Nội dung kiểm toán tường chắn:  Kiểm tra ổn định toàn khối tường chắn, ổn định chống trượt, chống lật chống lún;  Kiểm tra độ bền cấu kiện tường chắn Hình 3.6 Sơ đồ tính tốn tường chắn TÍNH TỐN THIẾT KẾ TƯỜNG CHẮN ĐẤT 3.3 Kiểm tốn cường độ độ ổn định tường chắn tác dụng áp lực chủ động sau tường 3.3.1 Kiểm tra ổn định chống trượt móng tường chắn móng Hệ số ổn định chống trượt Ktr xác định sau: Trong đó: N T – hợp lực (của tất lực tính tốn xét đến nói trên) theo hướng pháp tuyến hướng tiếp tuyến mặt đáy móng (mặt BO hình 3.6); f – hệ số ma sát đáy móng tường móng, lấy sau: + Nền đất sét cứng, cát, sét: f=0,3 – 0,4 + Cát: f=0,4 + Đất lẫn cát: f=0,5 + Đá mềm: f=0,4 – 0,6 + Đá cứng: f=0,6 – 0,7 Nếu Ktr ≥ 1,3 xem tường đủ ổn định chống trượt; có xét đến lực động đất đòi hỏi Ktr ≥ 1,1 3 TÍNH TỐN THIẾT KẾ TƯỜNG CHẮN ĐẤT 3.3 Kiểm toán cường độ độ ổn định tường chắn tác dụng áp lực chủ động sau tường 3.3.2 Kiểm tra ổn định chống lật mômen lực giữ điểm O hình 3.6 mơmen điểm O lực gây lật đổ tường Thông thường phải đảm bảo Ko≥1,5, xét đến lực đẩy Ko≥1,3 có xét đến lực động đất Ko≥1,2 3 TÍNH TỐN THIẾT KẾ TƯỜNG CHẮN ĐẤT 3.3 Kiểm toán cường độ độ ổn định tường chắn tác dụng áp lực chủ động sau tường 3.3.3 Tính tốn áp lực tường chắn lên đáy móng Áp suất lớn max xuất mép trước (O), áp xuất bé min xuất mép sau (B), hình 3.6, từ O-B áp suất thay đổi tuyến tính Trị số max min sau: Trong đó: N – phản lực (phản lực thẳng đứng có trị số Eaz+G); b – bề rộng móng tường; e – độ lệch tâm phản lực N Trị số e xác định từ điều kiện cân tĩnh lực tác dụng tường chắn (N, G, Eax, Eaz) 3 TÍNH TỐN THIẾT KẾ TƯỜNG CHẮN ĐẤT 3.3 Kiểm toán cường độ độ ổn định tường chắn tác dụng áp lực chủ động sau tường 3.3.3 Tính tốn áp lực tường chắn lên đáy móng max≤ [] Trong đó: [] – cường độ chịu nén đất Tính tốn phải đảm bảo điều kiện: Các cơng thức tính max min phù hợp điều kiện e ≤ nghĩa không xuất ứng suất kéo (min ≥0) 3.3.4 Kiểm toán cường độ mặt cắt thân tường Nếu đảm bảo điều kiện nói thơng thường khơng cần kiểm toán cường độ mặt cắt thân tường tường kiểu trọng lực đá xây bê tông, trừ trường hợp mặt cắt tường biến đổi đột ngột (thu hẹp mở rộng kiểu giật cấp) Việc tính tốn tương tự cơng thức tính max min với N, b e tương tự mặt cắt cần kiểm tra  ...CHƯƠNG III: CÁC CƠNG TRÌNH CHỐNG ĐỠ NỀN ĐƯỜNG CÁC TRƯỜNG HỢP SỬ DỤNG CƠNG TRÌNH CHỐNG ĐỠ NỀN ĐƯỜNG