Bài giảng cơ học đất chương 5

09/08/2016 CHƯƠNG 5: ÁP LỰC NGANG CỦA ĐẤT 5.1 Khái niệm 5.1.1 Mục đích 5.1.2 Cấu tạo loại tường chắn 5.1.3 Các loại áp lực - Áp lực tĩnh E0: Khi tường hồn tồn khơng có chuyển vị, khối đất sau lưng tường trạng thái cân tĩnh - Áp lực chủ động Ea: tường chuyển vị phía trước quay quanh góc nhỏ quanh mép trước chân tường (tường chuyển vị chiều với chiều áp lực đất) - Áp lực bị động Ep: Tường chuyển vị ngang ngã phía sau (chuyển vị tường ngược chiều với áp lực đất), khối đất sau lưng tường bị ép lại bị trượt theo mặt phẳng đất dọc theo lưng tường Quan hệ chuyển vị áp lực đất 5.2 Áp lực tĩnh E0 đất lên tường - Ứng suất thẳng đứng trọng lượng z =  z - Ứng suất ngang x =   z - Khi đất trạng thái tĩnh, tính chất đối xứng, ứng suất đứng ngang tương ứng với ứng suất 1 = z =  z 3 = x =   z - Áp lực tĩnh E0 E0 = Ex = k0  H2/2 k0 = - sin 09/08/2016 5.3 Tính tốn áp lực đất theo phương pháp dùng mặt trượt giả định Coulomb 5.3.1 Áp lực chủ động Ea  Đối với đất rời: Xem tường tuyệt đối cứng, đất sau lưng tường đất rời, đồng nhất, tường bị trượt theo mặt phẳng BC AB; lăng thể ABC trạng thái cân giới hạn Tính toán áp lực chủ động theo Coulomb - Trọng lượng khối đất ABC: W - Phản lực đất R gồm (N1 , T1) - Phản lực E (chủ động Ea) tường lăng thể trượt gồm (N2 , T2) - Khi khối ABC trạng thái cân giới hạn (a/sina = b/sinb = c/sinc), : góc ma sát đất  = 900 -  -  : góc ma sát ngồi đất : góc nghiêng lưng tường  : góc nghiêng mái đất : góc tạo phương mặt trượt BC phương ngang 09/08/2016 * Phương pháp giải tích * Trường hợp  =  = 0,   * Trường hợp  =  =  =  Đối với đất dính : * Trường hợp  =  = 0,   * Trường hợp  =  =  = * Trường hợp có tải phân bố q mặt đắp * Đất rời :  =  =  = Thay tải trọng q lớp đất có trọng lượng riêng  ; H’ = H + h’0 09/08/2016 * Đất dính :  =  =  = 5.3.2 Áp lực bị động Ea Tính tốn áp lực bị động * Đất rời: Trường hợp  =  = 0,   Trường hợp  =  =  = 09/08/2016 * Đất dính: Trường hợp  =  = 0,   Trường hợp  =  =  = 5.4 Tính tốn áp lực đất theo lí thuyết cân giới hạn 5.4.1 Phương pháp Rankine * Đất rời: - Áp lực chủ động - Áp lực bị động * Trường hợp đất sau lưng tường nằm ngang ( = 0) - Áp lực chủ động - Áp lực bị động 09/08/2016 * Đất dính: ===0 - Áp lực chủ động - Áp lực bị động 5.4.2 Phương pháp số Sokolovski * Đất rời: * Đất dính: (q,  =  =  = ) 5.5 Áp lực đất lên tường chắn số trường hợp khác 5.5.1 Trường hợp đất sau lưng tường có nhiều lớp - Tính hệ số áp lực Ka (Kp) cho lớp đất riêng biệt - Tính vẽ biểu đồ cường độ áp lực đất Pa (Pp) - Tính Ea (hoặc Ep) 5.5.2 Trường hợp đất đắp có mực nước ngầm - Tính vẽ cường độ áp lực đất Pa (hoặc Pp) có xét đến ứng suất hữu hiệu - Tính vẽ cường độ áp lực tĩnh nước - Tính Ea (hoặc Ep) tổng áp lực đất áp lực nước 09/08/2016 Đất sau lưng tường có nhiều lớp mực nước ngầm (đất rời) 5.6 Kiểm tra ổn định tường chắn 5.6.1 Kiểm tra ổn định trượt phẳng tường chắn Ntt : tổng trọng lượng tường f: ma sát đáy tường & nền, f = 0,2  0,5 H: tổng tải trọng ngang tính tốn tác dụng đáy tường, H =  Eax - Epx 5.6.2 Kiểm tra ổn định trượt sâu theo Coulomb ... 09/08/2016 * Đất dính: ===0 - Áp lực chủ động - Áp lực bị động 5. 4.2 Phương pháp số Sokolovski * Đất rời: * Đất dính: (q,  =  =  = ) 5. 5 Áp lực đất lên tường chắn số trường hợp khác 5. 5.1 Trường...09/08/2016 5. 3 Tính tốn áp lực đất theo phương pháp dùng mặt trượt giả định Coulomb 5. 3.1 Áp lực chủ động Ea  Đối với đất rời: Xem tường tuyệt đối cứng, đất sau lưng tường đất rời, đồng nhất,... 5. 5.1 Trường hợp đất sau lưng tường có nhiều lớp - Tính hệ số áp lực Ka (Kp) cho lớp đất riêng biệt - Tính vẽ biểu đồ cường độ áp lực đất Pa (Pp) - Tính Ea (hoặc Ep) 5. 5.2 Trường hợp đất đắp có mực