Tính toán tường chắn đất (Theo lý thuyết tính toán áp lực đất lên tường chắn của culông)

Tài liệu trình bày số lượng tính toán; kích thước tường chắn đất; áp lực chủ động của đất lên tường chắn đất; xác định vị trí tâm trượt; vị trí mặt trượt...

Giá trị hệ số áp lực đất tónh (Trang 238 _ ALĐ&Tường chắn_Phan Trường Phiệt) Loại đất  Đất lớn Đất cát cát Đất sét Đất sét K0 0.37 0.43 0.54 0.72 TÍNH TOÁN TƯỜNG CHẮN ĐẤT β0 h a (Theo lý thuyết tính toán áp lực đất lên tường chắn của Culông) Lý thuyết cần giới hạn khối rắn: giả thiết khối đất trượt sau hạn mặt trượt có hình dạng định trước, khối rắn trạng thái cầ Giả thiết tính toán khối đất theo mặt trượt phẳng 1. Số liệu tính toán b O I β hn O'O A A0 C' aH H B' ' H C θ G T T0 ϕ ϕ E α θ R θ0 γñ= c= c0= ϕ= ϕ0= - Trọng lượng riêng đất đắp sau tường: - Lực dính đơn vị đất đắp: - Lực dính đơn vị đất đắp với lưng tường( c Giá trị lực đẩy K 0p K1P tg K P tg 1.8 x (-8.14+66.36 x 0.74-34.18 x 0.74^2 E (1-0 x 0.74) x (0.872 x 0.745+0.61) (1 tg tg )( A.tg B) E= 47.21 T/m Phương lực đẩy Phương lực đẩy hợp với phương nằm ngang góc (θ0-ϕ)= 33.32 - Thành phần nằm ngang áp lực đẩy Ex=E.cos(θ0-ϕ)= 47.21 x cos(33.32)= 39.45 T/m - Thành phần thẳng đứng áp lực đẩy Ey=E.sin(θ0-ϕ)= 47.21 x sin(33.32)= 25.94 T/m Biểu đồ áp lực của đất cùng với hoạt tải lên tường chắn Ecd S tg tg A.tg B ∆S: Diện tích phần khối đất trượt giới hạn mặt phẳng nghiêng m qua tường ñænh S a H.tg Hn tg Hn tg Hn tg tg a.b ∆S= 0x(12x tan(0)+8.83x0.74)+0.5x8.83x0.74x8.83x0.74x tg(0)-0.5x0x0= 1.8 x x (1-0.36 x 0.74) = 0.00 T/m ∆Ecñ= 0.87 x 0.74+0.61 Ecño=Ecñ-∆Ecd= 47.21-0= 47.21 T/m 2.Ecd x 47.21 p0 = 7.87 T/m2 Ha 12 Ecd 2x0 p = 0.00 T/m2 Ha h 12+12 (với h1= 12-0 x 0.74= 12.00 m) Biểu đồ áp lực po(T/m2) ∆po(T/m2) po+∆po z z z 0 0 0.0 0 0.00 0.0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0 12 7.87 12 0.00 12 7.9 ­1 0 0 2 4 6 8 8 10 12 14 - Vò trí điểm đặt áp lực đất E so với chân tường chắn (12+1/3x0)x0.5x0x0+0.5x12x0x12+1/3x12x0.5x7.87x12 h= 47.21 + Khoảng cách từ điểm đặt lực Ex so với mép chân tường cha x= 4+8 x tg(0)= 4.00 m 3. Tính toán ổn định của tường chắn trên nền đá và ổn định về lật Tường chắn đất xây dựng đá thường phải kiểm tra ổn định ve - Trượt phẳng - Lật 3.1 Kiểm toán trượt phẳng của tường chắn  Tải trọng giới hạn gẫy trượt phẳng tính theo công thức Tgh=(P­U).tgψ+b.c+Ebđ Trong đó: + P: Tổng thành phần tải trọng tác dụng lên tường chắn có ph góc với mặt trượt tính toán, ứng với lúc tường chắn trạng thái cân + b: Chiều rộng đáy móng( tức chiều rộng mặt trượt tính toán + U: Áp lực đẩy nước tác dụng lên móng ứng với chiều ro tính toán + Ebđ: Áp lực bị động khối đất trước tường chắn xét đến đ + ψ, c: Góc ma sát lực dính đơn vị vốn có điểm ma P=P(đất+ht)+Ptường a. Tính P Công thức tính áp lực đất( trang 246, sách Áp Lực Đất Tường Chắn Đ Trong đó: γ= 1.8 T/m3 H= 12.0 m β= 0.0 K0 xác định dựa vào trị số β/ψ α α= 0.0 độ α= 0.0 => K0= 0.43 P0= 0.5 x 1.8 x 12^2 x 0.43 = 55.728 T/m Cos(0)^2 Thành phần nằm ngang áp lực đất tónh P0X=P0.cos(α+ψ)= 55.728 x cos(0+20)= 52.37 T/m Thành phần thẳng đứng áp lực đất tónh P0Z=P0.sin(α+ψ)= 19.06 T/m 55.728 x sin(0+20)= Áp lực đất hoạt tải gây ra, xác định theo công thức β/ψ= Trong λ0 hệ số không thứ nguyên phụ thuộc tỉ số a/z Khoảng cách từ vị trí đặt tải tới tường chắn đất a= 1.0 Kết tính toán ghi bảng z(m) 0.5 1.5 a/z 2.00 1.00 0.67 0.50 0.25 0.17 λ0 0 0.01 0.024 0.035 0.102 0.149 σ0P 0 0.3 0.48 0.525 0.765 Kết quả:P=P0Z= 19.06 T/m Tính Ptường (tính cho 1m dài tường) Pt= 2.5 x (0.5 x (1+1.6) x 6+0.5 x (3.25+0.4) x 12+0.4 x 0)= Kết quả:P= 25.94+74.25= 100.19 T/m b. Áp lực đẩy nổi của nước tác dụng lên móng U= c. Áp lực bị động của khối đất trượt trước tường 0.745 Ebđ= kết tính:Tgh= 100.19-0+6 x 0+0= d. Lực gây trượt tính toán Ttt= 63.18 T/m Trị số an toàn tính theo công thức 100.19 Kat Tgh Ttt T/m với K K n.k n m Thoả mãn điều kiện trượt phẳng Kat= 1.59 > K= 1.15 => 3.2 Kiểm toán ổn định lật Tường chắn đất đá có khả bị đẩy lật quanh mép móng Mức độ ổn định lật tường chắn đánh giá hệ số an - Tổng mômen lực chống lâït quanh mép trước móng tường chắ + Toạ độ trọng tâm mặt cắt tường chắn F6 ◊ F1= 0.5 x 0.6 x 6= 1.8 m2 ◊ ◊ ◊ x1= 2/3 x 6= F2= 1.6 x 6= x2= 6/2= 4.00 m 9.6 m2 m F3= 0.5x 1.85 x 12= x3= 1.75+2/3 x 1.85= F4= 12 x 0.4= 4.8 x4= 1.75+1.85+0.4/2= ◊ F5= 0.5 x x 12= x5= 1.75+1.85+0.4+1/3= ◊ F6= 0.4 x 0= x6= 1.75+1.85+0.4/2= F1 x x F2 x F3 x F3 11.10 m2 2.98 m m2 3.8 m m2 4.33 F4 x Fi y m 3.8 F5 x F4 x m m F6 x 1.8 x 4+9.6 x 3+11.1 x 2.98+4.8 x 3.8+6 x 4.33+0 x 3.8 1.8+9.6+11.1+4.8+6+0 Tổng mômen giữ.( P: trọng lượng thân tường chắn lực đẩy Ex) ΣMg=P.x= 25.94x4+74.25 x 3.4= 356.5 T.m Tổng mômen lật  ΣMl=ΣEi.yi= 39.45x(1+4)= 197.2 T.m Hệ số an toàn về lật xác định theo tỉ số Kat Mg ML K Kat= 356.49 / 197.24= 1.81 > K= 1.15 => Kiểm toán lật thoả mã 3.3 Ứng suất do tường chắn tác dụng lên mặt nền - Trường hợp tải trọng chịu nén lệch tâm Tính đáy móng mdài có hình chữ nhật: Chiều rộng đáy móng: b= 6.0 m b F=b x 1(m)= 6.0 m Độ lệch tâm tải trọng e= 3.4-6/2= 0.40 m Pmax(min) Pmax= P F 23.44 6e b (T/m2)/mdaøi Pmin= 23.4 (T/m2)/mdaøi T i đất trượt sau tường chắn giới trạng thái cần giới hạn hn 1.8 2.0 T/m3 T/m2 1.0 20.0 T/m2 độ 15.0 độ 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 b2 độ độ độ m m b6 b5 h3 h b4 b1 x ët lưng tường, T/m ïng mặt trượt, T/m = 0.00 = 66.96 0.00 -16.47 69.39 (m2) ơ học đất trường ĐHTL) TÍNH TƯỜNG CHẮN ĐẤT MÁI NGHIÊNG Công trình : Đất sau lưng tường Đất H Ha Taluy m: để tính góc ( b ) Lưng tường góc (a) Φ φo 13.5 m 9.7 m 1.5 Độ 30 Độ 15 Độ T/m2 T/m2 1.8 T/m3 75 Độ C Co γ đất đắp ψ Xác định vị trí mặt trượt C Φ γ Các thông số Hn = 2*C*tang(45+F/2) /g  d = H*tanga*tangb A = Siny ­ Cosy * TangF B = Cosy + Siny * TangF Ao = ( H*(H+d)­Hn^2 ) /2 Bo = H*(H + d ) *tanga / 2  Do = Co* Ha /g Dn = C* (H­Hn+d)/g  Ko = Bo ­ Dn ­ Do*(1 ­ tanga * tangF ) K1 = Ao ­ Bo*tangF + Do*(tanga+ tangb + tangF ­ tanga * tangb * tangF ) K2 = ­Ao* tangF ­ Dn + Do * (tanga + tangF) * tangb M1 = 2*(1 + A/B* Ko/K2 *tangb) / ((A/B)/(1 + K1/K2 *tangb) ­ tangb) M2 = (K1/K2 ­ Ko/K2 *(A/B ­ tangb )/(A/B)*(1+K1/K2*tangb)­tangb) tang q = 2.251947025 ­3.282 x 2.320609302 = x^2 Ecñ = ( Ko + K1 * tangq + K2 * tangq^2 ) / (1­tangb * tangq ) / (A* tangq + B) * g = q Cấu tạo tường b1 0.4 m b4 b2 2m g đá xây b3 1m e Ttâm Ptường = [ 0.5*(b1 + b2) *H1 + 0.5*(H2 + H3)*(b2+b3+b4) ] *g =   Pđất = b3 * H1 * g  Tgh = TghF + Tghc + TghE (lớp đất trước tường chắn ) TghF = ( Ptường + Pđáùt) * tangF  Tghc =  (b2 + b3 + b4 ) * C 4m 2.5 T/m3 -1.047 m = = = = 62.25 Taán 21.60 Taán 62.4 Taán 48.4 Taán 14 Tấn Kiểm toán trượt phẳng Cấp công trình (1-5) Tgh / T = 1.15 < 0.45 Không đạt yêu cầu Kiểm toán lật Mlật / Mgiữ = 1.39 > 0.8 Không đạt yêu cầu Kiểm toán ứng suất đáy móng s1 = s2 = 50.17 -26.21 T/m2 T/m2  =>  => RNENQUIUOC =p*g*(2 * b * tgF + H2 + C/(g * tgF)) / (ctgF + F ­ p/2) + g*H2 =  Kiểm toán trượt sâu d Ng NQ F Đạt Đạt 12 0.841 2.974 13 0.989 3.264 Noäi suy 3.505 8.194 q = g * H2 = Tgd = ( H3 ­H2 ) / ( b2 + b3 + b4 ) = PGH = B*(Ng*g*B+NQ*q+NC*c) * (1+Tg2d)1/2 =  Pgh / ( Ptường + Pđất ) = 5.51 NC 9.285 9.807 18.681 NGHIÊNG T/m2 30 Độ 2.1 T/m3 = = = = = = = = = = = = = = = 3.849001795 m 0.816 0.816 83.71759259 5.36166567 10.72333134 ­16.08499701 90.38759549 ­56.99399988 ­3.282 2.320609302 66.05589878 137.4 Taán H1 H2 H3 Mtường = Mđất = Mecđ = Wmóng = Fmóng = *H2 =  q = g * H2 = ­H2 ) / ( b2 + b3 + b4 ) = *q+NC*c) * (1+Tg2d)1/2 =    > 12 m 1.5 m 1.5 m -65.20 Tm -64.80 Tm 441.9 Tm 8.17 m3 m2 111.4 T/m2 3.2 T/m2 0.000 461.786 Tấn 1.15 A=Hệ số không thứ nguyên (trang 53-áp lực đất tường chắn đấ B=Hệ số không thứ nguyên Ao=Chỉ số kích thước hình học khối đất đắp Bo=Chỉ số kích thước hình học khối đất đắp Do=Chỉ số lực dính tác dụng lên lưng tường Dn=Chỉ số lực dính tác dụng lên mặt trượt (Trang 79-áp lực đất tường chắn đất-P-T-Phiệt) 44.75 -332.31 Đạt yêu cầu ïc đất tường chắn đất-P-T-Phiệt) a khối đất đắp a khối đất đắp ưng tường mặt trượt ất-P-T-Phiệt) ...TÍNH TOÁN TƯỜNG CHẮN ĐẤT β0 h a (Theo? ?lý? ?thuyết? ?tính? ?toán? ?áp? ?lực? ?đất? ?lên? ?tường? ?chắn? ?của? ?Culông) Lý thuyết cần giới hạn khối rắn: giả thiết khối đất trượt sau hạn mặt trượt... 0.0156 cm ÅM TÓÁN THEO LỰC CẮT ÊNG TIẾT DIỆN HOẶC MÁC BT NH CỐT THÉP XIÊN TÍNH TOÁN TƯỜNG CHẮN ĐẤT β0 h a (Theo? ?lý? ?thuyết? ?tính? ?toán? ?áp? ?lực? ?đất? ?lên? ?tường? ?chắn? ?của? ?Culông) Lý thuyết cần giới hạn khối... lực bị động khối đất trước tường chắn xét đến điề + ψ, c: Góc ma sát lực dính đơn vị vốn có điểm mặt P=P (đất+ ht)+Ptường a.? ?Tính? ?P Công thức tính áp lực đất( trang 246, sách Áp Lực Đất Tường Chắn