NỀN CÁC CÔNG TRÌNH THỦY CÔNG - TIÊU CHUẨN THIẾT KẾFoundations of hydraulic engineering works - Design standard

TIÊU CHUẨN VIỆT NAM TCVN 4253: 1986 NỀN CÁC CÔNG TRÌNH THỦY CƠNG - TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ Foundations of hydraulic engineering works - Design standard Tiêu chuẩn dùng để thiết kề cơng trình thủy cơng (cơng trình sơng, biển hệ thống cải tạo đất) Khi thiết kế cơng trình thủy cơng, ngịài tiêu chuẩn này, cần phải theo tiêu chuẩn khác có liên quan Quy định chung 1.1 Nền cơng trình thủy cơng cần thiết kế sở: - Các kết khảo sát nghiên cứu địa chất cơng trình, bao gồm tài liệu cấu tạo địa chất đặc trưng lí vùng địa khối thuộc vùng xây dựng; - Kinh nghiệm xây dựng cơng trình thủy cơng có điều kiện địa chất cơng trình tương tự; - Các tài liệu đặc trưng công trình thủy cơng xây dựng (loại kết cấu, kích thước, trình tự xây dựng, tải trọng tác dụng, tác động, điều kiện sử dụng, v.v ); - Các điều kiện thi công địa phương; - Kết so sánh kinh tế kỹ thuật phương án giải pháp thiết kế để chọn phương án tối ưu, nhằm tận dụng đặc trưng độ bền biến dạng đất đá vật liệu dùng để xây dựng cơng trình với chi phí quy dẫn nhỏ 1.2 Để đảm bảo độ tin cậy vận hành, độ bền lâu (tuổi thọ) tính kinh tế cơng trình khởi cơng, thiết kế cần: - Đánh giá điều kiện địa chất cơng trình khu vực xây dựng với việc lập mơ hình địa chất cơng trình nền; - Đánh giá sức chịu tải độ ổn định cơng trình; - Đánh giá độ bền cục nền; - Đánh giá tính ổn định sườn dốc, mái dốc tự nhiên nhân tạo; - Xác định chuyển vị cơng trình biến dạng nền; - Xác định ứng suất mặt tiếp xúc cơng trình với nền; - Đánh giá độ bền thấm nền, áp lực ngược nước lưu lượng thấm; - Nghiên cứu biện pháp kỹ thuật làm tăng sức chịu tải, giảm chuyển vị đảm bảo độ bền lâu cần thiết cơng trình 1.3 Cần xác định tải trọng tác động lên tính tốn, xuất phát từ làm việc đồng thời công trình nền, phù hợp với quy định thiết kế cơng trình thủy cơng 1.4 Phải tính tốn cơng trình thuỷ cơng theo hai nhóm trạng thái giới hạn: - Nhóm thứ (theo khơng sử dụng được) - tính ổn định chung hệ phương trình - độ bền thàm nền; - Nhóm thứ hai (theo khơng sử dụng bình thường được) – tính chuyển vị cơng trình, độ bền cục độ ổn định sườn dốc tự nhiên Chú thích: Nếu bất ổn định sườn dốc dẫn tới trạng thái không sử dụng cơng trình phải tính tốn dộ ổn định sườn dốc theo nhóm trạng thái giới hạn thứ 1.5 Khi thiết kế cơng trình cấp I, II III cần bố trí thiết bị đo- kiểm tra (ĐKT) để quan trắc tình trạng cơng trình chúng qụá trình thi cơng giai đoạn sử dụng để đánh giá độ tin cậy hệ cơng trình - nền, phát kịp thời hư hỏng ngăn ngừa cố cải thiện điều kiện sử dụng Đối với cơng trình cấp IV cấp V phải đùng mắt thường để quan sát Các loại đất, đá đặc trưng lý chúng 2.1 Tên đất đá cơng trình thủy công đặc trưng lý chúng phải quy định theo yêu cầu tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình Những tài liệu bổ sung đặc trưng lý đất, đá có xét tới đặc điểm thiết kế cơng trình thủy công ghi bảng Bảng Loại đất đá Các đặc trưng lý đất đá Khối lượng thể tích γ (kg/m3) Hệ số rỗng e Sức chống kéo Mô đun biến trục dạng E10-3 trạng thái no (daN/cm2 ) nước Rk (daN/cm2) Đá khối (gọi tắt đá) - Đá (sức chống nén tức thời trục Rn lớn 51 daN/cm2 Từ 2,5 đến 3,1 Nhỏ 0,01 Bằng lớn 10 Trên 50 - Phun trào (granit, điôrit, poocphirit (v.v ) - Biến chất (gơnai, quắc zit, đá phiến kết tinh, đá hoa cương, v.v ) - Trầm tích (đá vơi, đơlơmit cát kết) Đá nửa cứng (có Rn nhỏ 50 daN/cm2) - Trầm tích (đá phiến sét, sét kết, bột Từ 2,2 đến 2,65 kết, cát kết cuội kết đá phấn, mácmơ, túp, thạch cao, v.v ) Nhỏ 0,2 “không phải đá” Nhỏ 10 Đất đá rời (gọi tắt "đất" Đất lớn đá lăn, cuội, sỏi) cát Từ 1,4 đến 2,1 Đất có sét (đất pha, sét pha sét) Từ 1,1 đến 2,1 Từ 0,25 đến Từ 0,35 đến Từ 10 đến 50 Từ 0,05 đến Từ 0,03 đến Chú thích: Đối với đá nửa cứng tuỳ theo mức độ nguyên vẹn, tuỳ theo tính chất đặc điểm kiến trúc chúng, có sở chắn phải dùng phương pháp xác định đặc trưng lý phương pháp tính tốn đất, đá rời Khi thí nghiệm đất phương pháp cắt, trượt bàn nén cắt trụ, gíá trị tiêu chuẩn của, đặc trưng đất tgtc Ctc phải xác định theo phụ lục Trường hợp thí nghiệm phương pháp nén vỡ, giá trị tiêu chuẩn đặc trưng đất phải xác định cách dựng quan hệ đường thẳng (theo phương pháp bình phương nhỏ nhất) ứng suất nhỏ σ lớn Vi dựng tiếp vòng tròn ứng suất, sau dựng đường thẳng bao vịng trịn nói xác định tgtc Ctc.Khi dùng phương pháp cắt quay xuyên, phải lấy giá trị trung bình cộng kết loại thí nghiệm riêng làm giá trị tiêu chuẩn đặc trưng tg tc Ctc đất 2.2 Khi thiết kế cơng trình thủy cơng, trường hợp cần thiết, đặc trưng lý nêu tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình phải xác định thêm đặc trưng đất đá: - Hệ số thấm Kt; - Các tiêu độ bền thấm đầt đá (gradien thấm tới hạn Ik vận tốc thấm tới hạn Vk; - Hàm lượng muối hoà tan nước hàm lượng chất hữu cơ, - Hệ số nhớt thông số từ biển; - Mô đun nứt nẻ Mn; - Chiều rộng khe nứt; - Những đặc trưng độ chặt chất nhét khe nứt; - Vận tốc truyền sóng dọc Vd sóng ngang Vng địa khối: - Lượng hút nước đơn vị q: - Hệ số nở hơng µ Chú thích: 1) Giá trị tiêu chuẩn tính tốn đặc trưng độ bền ( , c, Rn) biến dạng (E, Vđ, Vng) thấm (K, q, Ik, Vk) xác định theo yêu cầu tiêu chuẩn này, đặc trưng lại theo tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình 2) Trong phần tiêu chuẩn này, trừ trường hợp có ghi riêng, thuật ngữ "những đặc trưng đất, đá" phải hiểu không đặc trưng học mà đặc trưng vật lí đất, đá 3) Đối với đáy móng cơng trình hình chữ nhật, tiêu chuẩn quy ước sau: - Danh từ "chiều rộng" kích thước cạnh đáy móng song song với lực gây trượt kí hiệu B; - Danh từ "chiều dài" kích thước cạnh đáy móng vng góc với lực gây trượt, kí hiệu L 2.3 Các giá trị tiêu chuẩn đặc trưng đất đá Atc phải xác định dựa kết nghiên cứu trường phịng Những giá trị trung bình thống kê xem giá trị tiêu chuẩn tất đặc trưng Giá trị tính tốn đặc trưng đất, đá A xác định theo công thức: Trong Kđ - Hệ số an tồn đất đá Giá trị tính tốn đặc trưng đất đá tg C trường hợp nêu điều 2.4.2, 2.5.3 2.5.5 phải xác định trực tiếp phương pháp chỉnh lí thống kê Chú thích: - Khi tính tốn theo nhóm trạng thái giới hạn thứ giá trị tính toán đặc trưng đất đá tg, C γ kí hiệu tg1, C1 γ1 - Khi tính theo nhóm thứ hai - kí hiệu tg II, CII γII - Các giá trị tính tốn đặc trưng khác đất đá (E, Kt, q v.v ) kí hiệu đối vái hai nhóm trạng thái giới hạn khơng có số I II 2.4 Các đặc trưng đất 2.4.1 Giá trị tiêu chuẩn đặc trưng đất tgtc Ctc phải xác định theo tập hợp giá trị thí nghiệm cửa ứng suất tiếp giới hạn thu điều kiện tương ứng với giai đoạn thi cơng sử dụng cơng trình Đối với loại đất cơng trình cấp I - V, phải xác định giá trị thí nghiệm phương pháp phòng - phương pháp cắt nén vỡ (đối với loại đất có sét cơng trình cấp I, II có số sệt I s lớn 0,5 thiết phải sử dụng phương pháp nén vỡ), cơng trình cấp I, II cần bổ sung thêm phương pháp trường: phương pháp trượt bàn nén - cơng trình bê tơng cốt thép; phương pháp cắt trụ - cơng trình đất; phương pháp xuyên cắt qay - tất loại cơng trình 2.4.2 Khi sử dụng kết nghiên cứu phương pháp cắt, trượt bàn nén trụ, phương pháp cắt quay xun, phải xác định giá trị tính tốn đặc trưng đất: tgMI, cI theo phụ lục 8, với xác suất tin cậy phía α = 0,95 tính Kđ Nếu giá trị tính tốn đặc trưng đất tgMI cI (đã chỉnh lí trên) nhỏ giá trị trung bình nhỏ nhất, lấy tgI = tgtbmin CI = Ctbmin (trong tgtbmin ctbmin thơng số đường thẳng xây dựng phương pháp bình phương nhỏ nhất, theo điểm thí nghiệm, nằm đường thẳng trung bình) Giá trị tính tốn đặc trưng đất tgMI cI theo kết qả thí nghiệm phương pháp nén vỡ phải xác định cách chỉnh lí thống kê giá trị σ σ3, theo phươngpháp tương tự phươngpháp chỉnh lí kết nghiên cứu phương pháp cắt, vẽ vòng tròn ứng suất theo giá trị tính tốn σ1 σ3 tìm được, đường thẳng bao vòng tròn cho giá trị tgI cI Phải xác định giá trị tính toán đặc trưng tgII cII đất theo cơng thức (l) với Kđ =1 Chú thích: Đối với cơng trình cảng cấp III, IV Vgiá trị tgMI đất cát phép xác định theo loại đất tương tự 2.4.3 Giá trị tiêu chuẩn mô đun biến dạng Etc đất phải lấy giá trị trung bình cộng số liệu thí nghiệm nén Được phép lấy giá trị E t theo bảng tiêu chuẩn "Thiết kế nhà cơng trình"; riêng cơng trình có chiều rộng lớn 20m, phải tăng giá trị E tc lên 1,5 lần (so với giá trị tra bảng nói trên) Khi xác định giá trị tính tốn mơ đun biến dạng, phải lấy hệ số an tồn đất Chú thích: Khi xác định giá trị tính tốn E thực nghiệm cần thiết phải tính đến khơng tương ứng điều kiện thí nghiệm thực tế 2.4.4 Giá trị tiêu chuẩn hệ số thấm Kttc phải lấy giá trị trung bình cộng kết thí nghiệm phịng trường điều kiện Các thí nghiệm xác định hệ số thấm phải tiến hành có xét đến thay đổi trạng thái ứng suất đắt xẩy q trình thi cơng sử dụng cơng trình Khi xác định giá trị tính tốn hệ số thấm phải lấy hệ số an tồn đất Chú thích: Đối với cơng trình cảng, giá trị tính tốn hệ số thấm lấy theo loại đất tương tự 2.4.5 Giá trị tính tốn građien tới hạn trung bình cột nước I ktb đất phải lấy theo bảng Phải xác định giá trị tính tốn gradien tới hạn cục cột nước Ik (ở vùng dịng thấm hạ lưu) đất xói ngầm mơ hình vật lí, thí nghiệm trường Đối với đất khơng xói ngầm, giá trị Ik cho phép lấy khơng lớn 0,3 cịn có thiết bị tiêu nước - không nhỏ 0,6 Bảng Loại đất Građien tới hạn trung bình tính toán cột nước Iktb Đất sét 1,20 Đất sét pha 0,65 Đất cát: Thô 0,45 Vừa 0,38 Nhỏ 0,20 2.5 Các đặc trưng đá 2.5.1 Giá trị tiêu chuẩn giá trị tính tốn sức chống nén tức thời trục đá R ntc Rn Phải xác định theo phụ lục tính tốn Kđ lấy giới hạn tin cậy với xác suất phía α = 0,95 2.5.2 Giá trị tiêu chuẩn đặc trưng đá tgMtc ctc xác định thông số quan hệ đường thẳng lgh = σtgtc + ctc xây dựng theo phương pháp bình phương nhỏ theo tập hợp giá trị giới hạn thực nghiệm ứng suất tiếp ứng với ứng xuất pháp khác Trong trường hợp thơng thường phải tiến hành thí nghiệm trường phương pháp trượt nén bê tơng trụ đá 2.5.3 Giá trị tính tốn đặc trưng đá tgI cI dùng để tính tốn ổn định cơng trình cấp I II phải xác định thông số quan hệ đường thẳng, gần với giới hạn tin cậy quan hệ lgh = σtgtc + ctc với xác suất phía x = 0,99 Nếu xử lí số liệu thí nghiệm mà tg  tg tc tg tc C tc C tc tg   C1  , phải lấy C1  làm giá trị tính tốn K d K d K dc K dc đặc trưng đá Các giá trị tính tốn tgMII cII dùng để tính độ bền cục vùng riêng biệt cơng trình mặt trùng với mặt khe nứt mặt tiếp xúc cơng trình với nền, để tính tốn ổn định mái dốc cơng trình cấp I II, phải lấy giá trị tiêu chuẩn chúng (Kđ= Kdc =1) Trong trường hợp cịn lại, giá trị tính tốn tgI.II cI.II lấy theo bảng Chú thích: Đối với cơng trình cấp I II có điều kiện địa chất cơng trình đơn giản giai đoạn luận chứng kinh tế kĩ thuật giá trị tính toán đặc trưng đá tgMI.II cI.II phép lấy theo bảng Khi xác định đặc trưng tính tốn đá tgMMI.II cI.II theo số liệu thực nghiệm, phải xét tới khơng tương ứng có thé có điều kiện thí nghiệm điều kiện thực tế 2.5.4 Giá trị tiêu chuẩn đặc trưng biến dạng đá địa khối (môđun biến dạng Etc, hệ số nở hơng Ptc, vận tốc truyền sóng dọc Vd, vận tốc truyền sóng ngang Vngtc) Phải lấy giá trị trung bình cộng kết loại thí nghiệm với điều kiện Các giá trị Vđtc Vt cần xác định thí nghiệm trường, theo phương pháp động lực) (địa chấn – truyền âm), giá trị Etc µtc xác định phương pháp nén tĩnh đá 2.5.5 Giá trị tính tốn mơ đun biến dạng đá E toàn nền, phần riêng biệt nền, phải xác định theo giá trị tiêu chuẩn vận tốc truyền sóng V đtc ((hoặc Vngtc) với sử dụng quan hệ tương quan đặc trưng mô đun biến dạng E Đối với công trình cấp I II, quan hệ đại lượng lấy theo đường hồi quy (tương ứng với độ lệch quân phương nhỏ nhất) đại lượng liên hợp riêng biệt Vđ (hoặc Vng) E tìm thí nghiệm đồng thời tính (bằng bàn nén) động (bằng địa chắn - truyền âm siêu âm) điểm địa khối Đối với cơng trình cđp III đến V, quan hệ tương quan nêu xác định sở tổng kết số liệu thí nghiệm điều kiện địa chất cơng trình tương tự Giá trị tính tốn hệ số nở hơng µ, phép xác định theo loại đá tương tự Chú thích: Đối với cơng trình cấp I II có điều kiện địa chất cơng trình đơn giản, giai đoạn luận chứng kinh tế kĩ thuật quan hệ tương quan V đ (hoặc Vng) Với E phép lấy theo tương tự 2.5.6 Giá trị tiêu chuẩn hệ số thấm Kttc lượng hút nước đơn vị qtc xác định giá trị trung bình cộng kết loại thí nghiệm riêng điều kiện Trị số Kttc xác định trường phương pháp thí nghiệm hút nước (đối với đá no nước), phương pháp đổ nước (đối với đá không no nước) Trị số qtc xác định phương pháp ép nước vào đoạn cách li lỗ khoan Khi thiết kế đường viền đất cửa cơng trình, phải lấy giá trị tính tốn hệ số thấm K t giá trị tiêu chuẩn Kttccòn đánh giá độ bền thâm cục (khi dịng thấm phía hạ lưu, v.v ) lấy giá trị lớn nhất, KI nhận đượctừ thí nghiệm 2.5.7 Các vận tốc thấm tới hạn Vk khe nứt đá có chiều rộng lớn 1mm phải lấy theo bảng Khi chiều rộng khe nút nhỏ lmm, giá trị vận tốc, tới hạn không định chuẩn Bảng Các loại đá Giá trị tính tốn đặc trưng đá tgI,II cI,II dùng để tính Độ cục mặt trượt không trùng với khe nứt với tiếp xúc bê tông - đá tgII Độ ổn định độ bền cục mặt mặt phẳng trượt tiếp xúc bê tông - đá độ ổn định mặt trượt địa khối, phần theo vết nứt phần khối nguyên Độ ổn định độ bền cục mặt mặt phẳng trượt địa khối theo khe nứt có nhét cát đất sét, với chiều rộng miệng khe nứt (mm) Nhỏ 2 đến 20 Lớn 20 CII CI CI CI CI CI CI CI CI (daN/cm ) (daN/cm ) (daN/c m2) (daN/c m2) (daN/ cm2) (daN/ cm2) (da N/c m2) (daN/ cm2) (daN/c m2) 10 11 Đá có sức chống nén tức thời trục Rn lớn 500daN/cm2(dạn g liền khối, phân thành khối lớn, khối dạng phân lớp, dạng phiến nứt nẻ, khơng bị phong hố) 40 0,95 0,8 1,5 0,7 0,55 0,5 Đá có Rn lớn 500daN/cm2 (dạng liền khối, phân thành khối lớn, khối dạng phân lớp, dạng phiến nứt nẻ vừa, phong hoá yếu) 2,1 25 0,85 0,8 1,5 0,7 0,55 0,5 Đá có Rn 150 đến 500 daN/cm2 (dạng liền khối, phân thành khối 15 0,75 0,7 0,65 0,5 0,45 0,2 lớn, khối dạng phân lớp, dạng phiến nứt nẻ nhiều); Đá có Rn 50 đến 150 daN/cm2 (phong hố yếu có độ bền nhỏ, nứt nẻ) Đá nửa cứng có Rn nhỏ 50daN/cm2 (dạng phiến mỏng, nứt nẻ trung bình mạnh) 1,5 0,7 0,65 0,5 0,5 0,3 0,45 Chú thích: Trong cột đến 11 Lấy Kd= 1,15, Kdc =1,8 Bảng Loại đất nhét khe nứt đá Vận tốc thấm tới hạn Vk (cm/s) Đất sét 50 Đất sét pha 30 Đất cát pha với I lớn 0,03 15 Chú thích: I gradien cột nước cục 2.5.8 Các địa khối đá đá nửa cứng mức độ nứt nẻ, độ thấm nước, độ biế dạng độ phong hố mức độ phá huỷ tính liền khối đặc trưng số liệu nêu phụ lục I 2.5.9 Về mức độ biến dạng, mức độ độ bền thấm nước theo hướng khác nhau, địa khối đá đá nửa cứng phải coi đẳng hướng hệ số di hướng không lớn 1,5; phải coi dị hướng hệ số dị hướng lớn 1,5 Tính theo sức chịu tải 3.1 Để đảm bảo ổn định cơng trình, hệ cơng trình - sườn dốc (của địa khối) cần tính theo sức chịu tải Trong trường hợp phải thực điều kiện: Trong đó: Ntt R - Lần lượt giá trị tính tốn lực tổng quát gây trượt (hoặc lật) lực chống giới hạn; kn - Hệ số độ tin cậy xác định theo bảng 5; nc - Hệ số tổ hợp tải trọng xác định sau: a) Đối với tổ hợp tải trọng bản: nc 1,0; b) Đối với tổ hợp tải trọng đặc biệt: nc 0,9; c) Đối với tổ hợp tải trọng thời kì thi công n c = 0,95 Bảng Cấp công trình Kn Cấp I 1,25 Cấp II 1,20 Cấp III 1,15 Cấp IV V 1,10 Chú thích: 1, Khi tính tốn ổn định mái dốc đá theo nhóm trụng thái giới hạn thứ hai, K n nc lấy 0,2 2, Khi tính tốn ổn định cơng trình theo tổ hợp tải trọng tác dụng giai đoạn sửa chữa, cho phép lấy hệ số nc 0,95 m - hệ số điều kiện làm việc lấy theo bảng Bảng Loại cơng trình loại Cơng trình bê tơng bê tông cốt thép đất đá cứng Hệ số điều kiện làm việc m Cơng trình bê tông bê tông cốt thép đá a) Khi mặt trượt qua khe nứt địa khối b) Khi mặt trượt qua mặt tiếp xúc bê tông đá địa khối phần qua khe nứt, phần qua khối nguyên 0,95 Đập vòm cơng trình chống ngang khác đá 0,75 Cơng trình cảng loại 1,15 Các mái dốc, sườn dốc tự nhiên nhân tạo 1,0 Chú thích: Trong trường hợp cần thiết, có luận chứng thích đáng, ngồi hệ số ghi bảng, lấy hệ số điều kiện làm việc khác để xét đến đặc điểm kết cấu công trình 3.2 Khi xác định tải trọng tính toán, hệ số vượt tải n phải lấy theo tiêu chuẩn hành Chú thích: 1) Các hệ số vượt tải phải lấy tất hình chiếu hợp lực 2) Đối với tất tải trọng đất (áp lực thăng đứng trọng lượng đất, áp lực hông đất, áp lực bùn cát) xác định theo giá trị tính tốn đặc trưng đất tg I,II, CI,II,γI,II hệ số vượt tải lấy 3.3 Độ ổn định đập đất phải tính toán theo "Quy phạm thiết kế loại đập đất" 3.4 Tính tốn ổn định cơng trình khơng phải đá 3.4.1 Việc tính tốn ổn định cơng trình khơng phải đá phải theo sơ đồ trượt phẳng trượt hỗn hợp trượt sâu Các sơ đồ trượt kể xẩy theo dạng trượt tịnh tiền vừa trượt vừa quay mặt Đối với cơng trình có mái dốc tự nhiên hay nhân tạo định mái dốc cần phải xét sơ đồ phá sập chung mái dốc lẫn cơng trình đặt 3.4.2 Khi tính tốn ổn định kết cấu ván cừ, cần xét sơ đồ quay ván cừ tường không néo xung quanh điểm nằm trục, ván cừ, thấp mặt phẳng đáy hố móng tường có néo xung quanh điểm cố định vào thiết bị néo sơ đồ trượt hay quay trụ néo (tường néo) Trong trường hợp lực chống trượt giới hạn cần xác định theo phương pháp lí thuyết cân giới hạn Có xét đến lực ma sát nơi tiếp xúc đất với phận kết cấu 3.4.3 Chỉ tính tốn ổn định cơng trình theo sơ đồ trượt phẳng cát đất hịn lớn, đất có sét cứng nửa cứng, phải thỏa mãn điều kiện: (3) đất có sét dẻo, dẻo cứng dẻo mềm, điều kiện (3) cần thỏa mãn thêm điều kiện đây: (4) (5) Trong công thức (3), (4) (5): Nσ - Chỉ số mơ hình hố; σmax - ứng suất pháp lớn điểm góc đáy móng cơng trình; B - Kích thước cạnh (chiếu rộng) đáy móng cơng trình hình chữ nhật, song song với lực trượt (khơng tính chiều dài sân trước néo vào móng cơng trình); γI - Trọng lượng thể tích đất (khi nằm mực nước ngầm cần xét đến đẩy nước); Nσlim - Chuẩn số không thứ nguyên lấy cát chặt ba loại đất khác; loại đất cơng trình cấp I II chuẩn số N σlim phải xác hóa thực nghiệm; tgI - Giá trị tính tốn của, hệ số trượt; tgI cl kí hiệu điều 2.3 tiêu chuẩn này; σtb - ứng suất pháp trung bình đáy móng cơng trình Cvo - Hệ số mức độ cố kết; Kt - Hệ số thấm: e - Hệ số rỗng đắt trạng thái tự nhiên; t0 - Thời gian thi công công trình; a - Hệ số nén đất; γn - Trọng lượng riêng nước; h0 - Chiều dày tính toán lớp cố kết, lấy chiều dày lớp đất có sét h1 (nhưng khơng lớn b) Nếu đất có sét bị ngăn cách với đáy móng cơng trình lớp khơng tiêu nước có chiều dày h2, phải lấy h0 = h1+ h2 (nhưng khơng lớn B) Chú thích: Các dẫn cùa điều không áp dụng trường hợp sau: Cơng trình cảng đất có sét; Khi đặc điểm kết cầu cơng trình cấu tạo địa chât tính chất phân bố tải trọng định trước khả trượt sâu 3.4.4 Khi tính tốn ổn định cơng trình theo sơ đồ trượt phẳng phải lấy mặt trượt tính tốn sau: - Khi cơng trình có đáy móng phẳng - mặt trượt tính tốn mặt phẳng cơng trình tựa nền, thiết phải kiểm tra ổn định theo mặt phẳng trượt nằm ngang qua đường giao mặt thượng lưu cơng trình nền; - Khi đáy móng cơng trình có chân khay thượng hạ lưu mà chiều sâu đặt chân khay thượng lưu lớn chiều sâu đặt chân khay hạ lưu mặt phẳng trượt tính tốn mặt phẳng qua đáy chân khay, mặt phẳng nằm ngang, qua đáy chân khay thượng lưu, chiều sâu đặt chân khay hạ lưu lớn chiều sâu đặt chân khay thượng lưu, mặt phẳng nằm ngang qua đáy chân khay thượng lưu tất lực phải tính ứng với mặt trượt nêu trừ áp lực bị động đất từ phía hạ lưu, áp lực phải xác định thẹo toàn chiều sâu đặt chân khay hạ lưu; - Khi cơng trình có lớp đệm đá - mặt trượt tính tốn mặt tiếp xúc cơng trình với lớp đệm giữa, lớp đệm với đất; lớp đệm đá có chân khay phải xét mặt nghiêng mặt gẫy qua đệm chân khay 3.4.5 Khi tính tốn ổn định cơng trình theo sơ đồ trượt phang (khơng quay) mặt trượt nằm ngang giá trị Rph Ntt phải xác định theo công thức: (6) (7) Trong đó: Rph - Giá trị tính toán lực chống gịới hạn trượt phẳng; P - Tổng thành phần thẳng đứng tải trọng tính tốn (kể áp lực ngược); tgI,CI- Các đặc trưng đất mặt trượt; m1 - Hệ số điều kiện làm việc, xét đến quan hệ áp lực bị động đất với chuyển vị ngang cơng trình,lấy theo kết nghiên cứu thực nghiệm Khi khơng có điều kiện thí nghiệm lầy m = l cơng trình cảng, m1 = 0,70 loại cơng trình khác; Ebh1, Ectl giá trị tính tốn thành phần nằm ngang áp lực bị động đất từ phía mặt hạ lưu cơng trình áp lực chủ động đất từ phía thượng lưu, xác định theo quy phạm thiết kế tường chắn đất; F - Hình chiều nằm ngang diện tích đáy móng cơng trình, phạm vi phải xét tới lực dính đơn vị; Ntt - Giá trị tỉnh tốn lực gây trượt Ttl, Thl - Tổng giá trị tính tốn thành phần nằm ngang lực chủ động tác dụng từ phía mặt thượng lưu hạ lưu cơng trình, trừ áp lực chủ động đất Chú thích: 1, Khi xác định Rph Ntt trường hợp mặt trượt nghiêng phải chiếu tất lực lên mặt nghiêng lên mặt phẳng thẳng góc với mật nghiêng 2, Đối với phân lớp theo hướng thẳng đứng nghiêng, giá trị tgMI Cl phải xác định giá trị trung bình theo trọng khối (bình quân gia qnyền) đặc trưng loại đất, đá thuộc lớp, có kể đến phân bố lại ứng suất pháp tiếp xúc lớp tỉ lệ vái môđun biến dạng chúng 3, Đối với cơng trình cảng, mặt thượng lưu mặt cơng trình phía đất nền; mặt hạ lưu – mặt cơng trình phía khu nước trước bến; danh từ: thượng lưu hạ lưu tương ứng với đất liền khu nước trước bến 4, Đối với cơng trình cảng cấp I II, giá trị tgMI cl mặt tiếp xúc trình với lớp đệm đá lớp đệm đất nền, phải xác định thực nghiệm Trong giai đoạn luận chứng kinh tế kĩ thuật, cơng trình cảng cấp I II trường hợp công trình cấp III đến V giá trị tgMI cl mặt tiếp xúc cơng trình với lớp đệm đá lớp đệm với đất 5, Khi tính tốn cơng trình cảng, phải xét đến lực chống lại từ phía hạ lưu tiếp xúc 6, Nếu giá trị ml,Ebhl biểu thức (6) tính lớn Ebhl xem lực chống từ phía hạ lưu Ebhl xác định theo tiêu chuẩn tải trọng tác động lên công trình thuỷ cơng tổ hợp chúng 3.4.6 Trường hợp lực gây trượt tính tốn Ntt có độ lệch tâm eNtt lớn 0,05 LB , phải tính tốn ổn định cơng trình theo sơ đồ trượt phắng có xét đến quay mặt - mặt đáy móng (L B - kích thước cạnhỏ đáy móng cơng trình hình chữ nhật) Các trị giá độ lệch tâm eNtt lực chống trượt giới hạn trượt phẳng có quay Rphq phải xác định theo phụ lục tiêu chuẩn này, cho phép dùng phương pháp tính tốn khác có sở, thỏa mãn điều kiện cân trạng thái giới hạn 3.4.7 Khi không thỏa mãn điều kiện quy định điều 3.4.3 tiêu chuẩn này, cơng trình đồng nhất, trường hợp phải tính tốn ổn định cơng trình theo sơ đồ trượt hỗn hợp Khi lực chống trượt phải lấy tổng lực chống phạm vi trượt phẳng trượt có ép trồi (hình1) Hình Sơ đồ tính sức chịu tải ổn định công trình trượt hỗn hợp ab- Phần trượt phẳng; bf - Phần trượt có ép trồi; bedef – vùng ép trồi Khi tính tốn ổn định cơng trình theo sơ đồ trượt hỗn hợp, lực chống giới hạn R hh trượt tịnh tiến xác định theo công thức: Trong đó: tgI cl - Được kí hiệu điều 3.4.3 tiêu chuẩn này: B B2 giá trị chiều rộng tính tốn phần đáy móng cơng trình mà xảy trượt ép trồi trượt phẳng; Lgh- ứng suất tiếp giới hạn phần trượt ép trồi, xác định theo phụ lục tiêu chuẩn này; L - Chiều dài đáy móng chữ nhật cơng trình (thẳng góc với lực gây trượt) Giá trị B1 Phải xác định theo giá trị  tb  P đồ thị hình Khi lực pháp tuyến P B.L lệch tâm phía hạ lưu giá trị B, B1, B2, công thức (8) phải lấy B*, B*1, B*2, (trong đó: B* = B - 2.ep, B1*  B1 B* độ lệch tâm phía hạ lưu lực P, độ lệch tâm phía thượng B lưu khơng xét đến tính tốn Hình Các đồ thị để xác định chiều rộng phần đáy móng cơng trình B1, xây trượt có ép trồi đất a - đất có hệ số trượt tgI > 0,45 b - đối vơi đất có hệ số trượt tgI ≤ 0,45; σp - ứng suất pháp trung bình đât đáy móng cơng trình tụi xẩy phá hoại tải trọng thẳng đứng, xác định theo phụ lục tiêu chuẩn này; σk = Nσ lim.B.γ.I Chú thích: Đối với cơng trình trước cảng, phép khơng tính ổn định theo sơ đồ trượt hỗn hợp 3.4.8 Khi trượt hỗn hợp có quay mặt bằng, giá trị lực chống trượt giới hạn lấy α q, Rhh, đó: αq - hệ số xác định theo hình phụ lục 2; Rhh điều 3.4.7 3.4.9 Tính tốn ổn định cơng trình theo sơ đồ trượt sâu phải thực trường hợp: - Cơng trình đồng không đồng chịu tải trọng thẳng đứng; - Các cơng trình chịu tải trọng thang đứng nằm ngang không đồng cơng trình cảng đồng mà không thỏa mãn yêu cầu điều 8.4.3 tiêu chuẩn Khi có tải trọng nghiêng, phải kiểm tra ổn định cơng trình theo sơ đồ trượt phẳng 3.4.10 Phải tính tốn ổn định cơng trình đồng không đồng theo sơ đồ trượt sâu phương pháp thỏa mãn điều kiện cân trạng thái giới hạn Lực chống trượt giới hạn trượt hỗn hợp có quay đá cho phép xác định cách lấy hệ số Dq theo biểu đồ hình phụ lục Khi đáy móng cơng trình có dạng phức tạp đặt sâu (hình 3), giá trị lực chống giới hạn Rphq toạ độ tâm quay xác định hệ số phương trình cân sau đây: Trong đó: gh- ứng suất tiếp giới hạn mặt phân bố 'F;  - góc bán kính r, kể từ tâm quay (lấy trùng với gốc toạ độ) đến tâm mặt F trục vng góc với phương lực tác dụng Ntt Lực chống trượt giới hạn Rph.q toạ độ quay xác định theo trình tự sau: Giá trị R ph.q loại bỏ nhờ hệ hai phương trình (3) (4) từ hệ hai phương trình tìm xác định toạ độ n1 n2 cách thử dần, sau giá trị Rph.q Trong trường hợp cần tâm quay O nằm mặt đáy móng (khi độ lệch tâm e Ntt lớn) lực chống đất xuất hai phía cơng trình phần chiều dài khơng trùng cơng trình (hình 3b), phải dùng phương trình (3’) (4’) thay cho phương trình (3) (4); a) Khi tâm quay ngồi đáy móng cơng trình; b) Khi tâm quay phạm vi đáy móng cơng trình Trong đó: gh,F, m1, Fbhl,r, n1, eNtt-được kí hiệu cơng thức (3) (4); Fbtl - giá trị tính toán thành phần nằm ngang áp lực đất bị động phía mặt thượng lưu cơng trình; rEh, rEt – khoảng cách, xác định theo hình 3b Phụ lục Tính tốn ổn định cơng trình đá theo sơ đồ trượt hỗn hợp trượt sâu Để xác định lực chống giới hạn phần trượt ép trồi phải dùng phương pháp lý thuyết cân giới hạn Khi trường hợp trượt sâu tải trọng thẳng đứng gây phải xác định lực chống giới hạn toàn phần, cịn trường hợp trượt hỗn hợp xác định phần lực chống giới hạn ứng với đoạn trượt có ép trồi phần ghB1L theo điều 3.4.7 tiêu chuẩn Theo phương pháp đường trượt phần ranh giới miền đất trạng thái giới hạn xác định hai đoạn thẳng AB CD, nối đoạn cong BC, biểu diễn phương trình đường xoắn ốc lơgarít (hình la) Quan hệ góc nghiêng δ’ hợp tổng ngoại lực (có giá trị lực chống trượt giới hạn R) với đường thẳng đứng góc định hướng tam giác cân giới hạn EAB xác định theo công thức sau: (1) Khi xác định giá trị R, lực dính đất mặt tác dụng xem đồng với tác dụng ngoại lực phân bố dạng ứng suất pháp n c1 gây tenxơ cầu tg ứng suất có giá trị n điểm đất (ở tgφ1 c1 kí hiệu điều 3.4.3 tiêu chuẩn này) Đại lượng Wgh giá trị cho Bi (B i*),δtb, γ1, φ1 (kí hiệu điều 3.4.7 tiêu chuẩn này) xác định cách xây dựng biểu đồ sức chịu tải gh=f (δ) toàn chiều rộng B hoạc chiều rộng tính tốn B* đáy móng E (hình 1b) Để xây dựng biểu đồ người ta lấy nhiều giá trị δ’ (từ δ’=0 đến δ’= φ 1) giá trị tương ứng Q Theo giá trị  tìm tìm tất số liệu cần thiết để xác định kích thước lăng trụ phá huỷ ABCDE Đường AB dựng theo góc v, đường EB theo góc α Dựng đường EC theo góc  1   45   mặt phẳng nằm ngang 2  Hình dạng đoạn cong định ranh giới cho vùng gia (II) đượcdựng theo phương trình đường xoắn ốc lơgarít Bán kính r - EC tìm theo cơng thức: r = ro  tgφ2 (2) Trong : Đường CD hợp với mặt nằm ngang ED góc  1   45   2  Sau xác định dạng lăng trụ phá huỷ cần tìm trọng lượng P 1,P2,P3 vùng I, II, III (khi có lực dính cần thêm vào P3 tải trọng n EB ứng với ứng suất pháp n tác dụng bề mặt xác định giá trị lực R theo công thức: (5) (6) Trong trường hợp mà bảng phụ lục có dẫn giá trị hệ số chịu tải N y, Nc, Nq hệ số K cho phép xác định chiều dài đoạn ED hình 1a (ED = KB), giá trị R xác định theo cơng thức: (7) Trong đó: γ1,c1, B- điếu 3.4.3 tiêu chuẩn này; q- cường độ tải trọng phân bố đểu đoạn ED lăng trụ trối, Theo giá trị R tìm được, xác định giá trị a rgh để xây dựng biểu đố hình1b theo cơng thức: (8) (9) Khi có dịng thấm cần xét tới lực thấm, phải xác định R theo phương pháp đố giải, cách dựng đa giác lực dựa lực tổng hợp trọng lực ba vùng lăng trụ phá huỷ có xét tới lực đẩy nước tổng lực thấm tương ứng, tác dụng vùng lăng trụ Phươngvà giá trị tổng lực thấm xác định theo lưới thuỷ động dòng thấm cơng trình; Khi có lực thẳng đứng tác dụng lên cơng trình, xác định tải trọng thẳng đứng giới hạn (phá huỷ) lên Ggh theo phương pháp nêu Khi đó, việc dựng lăng trụ phá hoại tiến hành với: Phụ lục Xác định ứng suất tiếp xúc cơng trình đất cát đồng theo phương pháp "biểu đồ thực nghiệm” Theo phương pháp "biểu đố thực nghiệm", ứng suất tiếp xúc pháp xác định sau: a) Trong trường hợp tổng hợp lực P ngoại lực qua tâm đáy móng cơng trình theo cơng thức: (1) Trong đó: σx- ứng suất tiếp xúc pháp điểm cách tâm đáy móng cơng trình khoảng cách x;  x - ứng suất tiếp xúc pháp tương đối điểm tương ứng, xác định theo bảng phụ lục này, phụ số (dưới mực nước ngầm, giá trị trọng lượng thể tích cần lấy có xét tới lực đẩy nổi): δtb - ứng suất tiếp xúc pháp trung bình đáy móng cơng trình b) Trong trường hợp tổng hợp lực ngoại lực lên đặt lệch tâm khơng có ứng suất kéo mặt tiếp xúc đáy móng nền, theo cơng thức: (2) Trong đó: σx,  x x đượckí hiệu công thức (1); ett - Độ lệch tâm tải trọng đặt vng góc với mặt đáy cơng trình mk - Hệ số, xác định theo bảng (2) phụ lục Chú thích: Khi sử dụng cơng thức (2) cần ý đến dấu giá trị ett x gốc toạ độ, đặt tâm đáy móng cóng trình Bảng - ứng suất tiếp xúc pháp tương đối V u 2x/B  x Nσ 0,5 10 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) 1,18 1,22 1,28 1,34 1,38 1,40 1,42 0,1 1,17 1,21 1,27 1,32 1,36 1,38 1,40 0,2 1,16 1,20 1,25 1,29 1,33 1,35 1,36 0,3 1,14 1,17 1,20 1,24 1,27 1,29 1,30 0,4 1,11 1,14 1,15 1,18 1,20 1,22 1,23 0,5 1,08 1,09 1,09 1,10 1,11 1,12 1,12 0,6 1,03 1,02 1,01 1,00 0,99 0,98 0,98 0,7 0,98 0,95 0,91 0,87 0,85 0,83 0,82 0,8 0,92 0,87 0,80 0,74 0,70 0,67 0,65 0,9 0,82 0,74 0,98 0,59 0,50 0,46 0,43 1,0 0 0 0 Bảng 2- Các giá trị hệ số mk Chỉ số hình hố Nσ Hệ số mk 0,5 10 1,221 1,295 1,345 1,402 1,464 1,501 1,528 Phụ lục Xác định ứng suất cơng trình đập đất 1) Khi thiết kế cơng trình thuỷ công cần xác định ứng suất tác dụng tải trọng trọng lượng thân đất 2) Khi xác định ứng suất cơng trình tải trọng gây ra, biều đồ ứng suất tiếp xúc pháp xác định theo công thức nén lệch tâm, ứng suất tiếp xúc lấy tỉ lệ thuận với ứng suất pháp Khi tính độ lún phương pháp cộng lớp theo điều 7.9.2 7.9.3, tiêu chuẩn ứng suất pháp tâm đáy móng cơng trình bè tông bê tông cốt thép xác định theo phương pháp lí thuyết đàn hồi theo tiêu chuẩn " thiết kê nhà cơng trình (phụ lục 2) Khi đó, tính tốn lấy tồn áp suất ngồi, khơng trừ áp suất tự nhiên thường xuyên Khi tính đập đất, tải trọng lên phải xác định phương pháp lí thuyết đàn hồi 3) Các ứng suất trọng lượng thân đất cơng trình bị giới hạn mặt phẳng nằm ngang xác định theo công thức: a) Đối với đồng theo chiếu sâu nền: (1) b) Đối với không đồng theo chiều sâu nền: (2) c) Đối với đồng khơng đồng có tác dụng lực thấm: (3) Trong đó: σzd- Thành phần thẳng đứng ứng suất trọng lượng hản thân (,ủa đất độ sâu z’ γH, γHi- Được kí hiệu điều 2,3 tiêu chuẩn mực nước ngầm, giá trị trọng lượng thể tích đất phải lấy có xét đến lực đẩy nổi) z zi- Chiều dày lớp đất xét; I1- Giá trị trung bình thành phần thẳng đứng gradien cột nước lớp xét (khi hướng thấm lên – gradiên dương) ứng suất thân đập đất phải xác định theo phương pháp lí thuyết đàn hồi có xét tới cấu tạo không đồng đập Trong giai đoạn luận chứng kinh tế kĩ thuật cho phép xác định ứng suất mặt phẳng nằm ngang đập theo công thức (1) (2) Phụ lục Các hệ số dùng để tính tốn theo biến dạng Bảng – Các giá trị hệ số lún Kn X/ Bgt Giá trị kn kh Bgt /H 1/16 1/8 1/4 1/2 8,23 6,84 5,46 4,09 2,77 1,60 0,79 0,25 7,89 6,58 5,20 3,84 2,56 1,50 0,79 0,50 6,84 5,46 4,09 2,77 1,59 0,79 0,39 0,75 5,59 4,21 2,86 1,59 0,23 0,11 0,00 1,0 4,94 3,56 2,23 1,03 0,00 0,00 - 2,0 3,49 2,16 0,95 0,15 - - - 3,0 2,69 1,40 0,39 0,00 - - - 4,0 2,14 0,91 0,13 - - - - 5,0 1,73 0,61 0,01 - - - - 6,0 1,41 0,39 0,00 - - - - 7,0 1,14 0,23 - - - - - 8,0 0,93 0,13 - - - - - 9,0 0,75 0,05 - - - - - 10,0 0,61 0,01 - - 12,0 0,38 0,00 - - - - - 14,0 0,23 - - - - - - 16,0 0,12 - - - - - - 18,0 0,05 - - - - - - 20,0 0,01 - - - - - - - Chú thích: X- tọa độ điểm xét (gốc toạ độ tâm của gia tải); Bgt – chiều rộng gia tải; H- chiều dày thực lớp chịu nén Bảng – Các giá trị hệ số mD Giá trị H (đối B/2 Hình dạng đáy móng cơng trình Trịn Chữ nhật, L/H với đáy trịn H/r) 10 D 0,0 0 0 0 0,25 0,12 012 0,12 0,13 0,13 0,13 0,5 0,22 0,22 0,24 0,24 0,24 0,25 0,75 0,31 0,31 0,34 0,34 0,35 0,36 1,0 0,38 0,39 0,43 0,44 0,46 0,46 1,5 0,50 0,53 0,59 0,61 0,63 0,64 2,0 0,58 0,62 0,70 0,73 0,77 0,79 2,5 0,63 0,68 0,79 0,83 0,89 0,92 3,0 0,66 0,72 0,87 0,92 1,0 1,03 4,0 0,70 0,77 0,96 1,04 1,15 1,20 5,0 0,72 0,80 1,08 1,13 1,27 1,34 Chú thích: N - chiều dày thực lớp chịu nén; B và.L - Lần lượt chiều rộng chiều dài đáy móng cơng trình, r- bán kính đáy móng trịn cơng trình Phụ lục Xác định mơđun biến dạng để tính chuyển vị cơng trình Phải tuỳ theo loại cơng trình sơ đố tính tốn chuyển vị mà lấy giá trị khác môđun biến dạng El, Etb, Eqđ, Ec Các giá trị môđun xác định thí nghiệm nén ép thí nghiệm trường bàn nén, đượcxem giá trị ban đầu Trong giai đoạn luận chứng kinh tế kĩ thuật cho phép xác định giá trị tính tốn mơđun biến dạng theo tương tự Môđun biến dạng E, lớp thứ i phải xác định với hệ số xét tới không phù hợp trạng thái ứng suất đất dụng cụ nén ép cơng trình theo cơng thức: (1) (2) Trong đó: Ei - Môđun biến dạng xác định theo nhánh nén ban đầu đường cong nén ei - Hệ số rỗng đất ứng với ứng suất trọng lượng thân đất gia lớp thứ I σ1 = γ.z1 e - Hệ số rỗng đất ứng với tổng ứng suất σ = γ.zi + σc (trong Vc ứng suất trọng lượng cơng trình lớp thứ i nền; µ - Hệ số nở hông đất lớp thứ i; m0 - Hệ số, lấy cơng trình có chiều rộng nhỏ 20cm, điện tích mặt nhỏ 500m2, 1,5 đơi với cơng trình có kích thước lớn hơn; mbn - Hệ số đất dính lấy tỉ số mơđun biến dạng xác định thí nghiệm đất bàn nén, môđun biến dạng xác định thí nghiệm nén ép Khi khơng có số liệu thí nghiệm nói đất sét cứng nửa cứng, cho phép lấy mbn theo bảng Bảng - Các giá trị hệ số mbn Hệ số rỗng đất e1 0,6 0,8 1,2 1,6 Hệ số mbn 4,0 3,4 2,5 2,0 Chú thích: Đối với đất có sét dẻo đất cát lấy mbn = Mơđun biến dạng trung bình toàn lớp chịu nén E tb xác định theo cơng thức : (3) Trong đó: Ei- Được kí hiệu cơng thức (l): hi - Chiều dày lớp đất xét; αi- Hệ số, xác định theo bảng phụ lục này, độ sâu Z, ứng với điểm lớp thứ l Bảng – Các giá trị hệ số αi 2Z/B Móng trịn (2Z/D) Móng chữ nhật với tỉ số cạnh L/B bằng: 1,4 1,8 2,4 3,2 Móng dải với L/B ≥10 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) 0,0 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 0,4 0,949 0,960 0,972 0,975 0,976 0,977 0,977 0,977 0,8 0,756 0,800 0,848 0,866 0,875 0,879 0,881 0,881 1,2 0,547 0,606 0,682 0,717 0,710 0,749 0,754 0,775 1,6 0,390 0,449 0,532 0,578 0,612 0,630 0,639 0,642 2,0 0,285 0,336 0,414 0,613 0,505 0,529 0,535 0,550 2,1 0,214 0,257 0,325 0,374 0,119 0,119 0,170 0,477 2,8 0,165 0,201 0,360 0,304 0,350 0,383 0,410 0,420 3,2 0,130 0,160 0,210 0,251 0,294 0,329 0,360 0,374 3,6 0,106 0,130 0,173 0,209 0,250 0,285 0,320 0,337 4,0 0,087 0,108 0,145 0,176 0,211 0,218 0,285 0,306 4,4 0,073 0,091 0,122 0,150 0,185 0,218 0,256 0,280 4,8 0,062 0,077 0,105 0,130 0,161 0,192 0,230 0,258 5,2 0,053 0,66 0,004 0,112 0,141 0,170 0,080 0,239 5,6 0,046 0,058 0,079 0,099 0,121 0,152 0,189 0,223 6,0 0,040 0,051 0,070 0,017 0,110 0,136 0,172 0,208 Môđun biến dạng quy đổi toàn lớp chịu nén (Eqd) có xét tới ảnh hưởng áp suất thường xuyên đến giá trị độ lún, phải xác định theo cơng thức: đó: Eth, α1, h1 đượckí hiệu cơng thức (3); σtb- ứng suất trung bình đáy móng cơng trình tải trọng ngồi gây σđ - ứng suất trọng lượng đất (áp lực thường xun) cao trình đáy hố móng trước đào móng; e1 e2 Được kí hiệu công thức (2); e'1 e'2 - hệ số rỗng đất ứng với ứng suất σ1 σ2 công thức (2) xác định theo nhánh nén, thứ hai đường cong nén Môđun biến dạng Ec dùng tính tốn chuyển vị ngang cơng trình phải lấy 1,2E qd đất có sét 1,4Eqđ đất cát Phụ lục Phương pháp xử lí thống kê kết xác định đặc trưng đất đá Những nguyên tắc chung 1.1 Phương pháp dùng để xử lí thống kê kết xác định đặc trưng sau đây: - Những đặc trưng vật lí tất loại đất đá; - Những đặc trưng độ bền: lực dính đơn vị, góc ma sát đất sức chống nén tức thời trục đất đá; - Môđun biến dạng đất đá 1.2 Việc xử lý thống kê đặc trưng vật lí học đất - đá nhằm tính giá trị tiêu chuẩn giá trị tính tốn cần thiết để thiết kế nến cơng trình 1.3 Xử lí thống kê đặc trưng đất đá thực khu vực riêng mặt cơng trình 1.4 Đơn ngun địa chất cơng trình đơn vị địa chất cơng trình tiến hành xử lí thống kê đặc trưng đất đá Một đơn nguyên địa chất cơng trình khối đất đá đồng có loại tên gọi thoả mãn điều kiện sau - Các đặc trưng đất - đá phạm vi đơn nguyên biến thiên tính quy luật; - Nếu đặc trưng biến thiên có quy luật quy luật bỏ qua (xem mục 2.5 phụ lục này) Chú thích: Tuỳ theo sơ đồ tính tốn thiết kế cơng trình, đơn ngun địa chất cơng trình tách hợp lại 1.5 Giá trị trung bình cộng kết xác định riêng lấy làm giá trị tiêu chuẩn tất đặc trưng đất -đá (trừ lực dính đơn vị góc ma sát trong) Các thơng số có quan hệ tuyến tính lực chống cắt áp suất, nhận phương pháp bình phương nhỏ (mục 2.3 phụ lục này) lấy làm giá trị tiêu chuẩn lực dính đơn vị góc ma sát Các giá trị tính tốn đặc trưng dùng việc tírlh nên giá trị đặc trưng tiêu chuẩn chia cho hệ số an toàn vê đất (mục 3.4 phụ lục này) 1.6 Các giá trị riêng đặc trưng đất, đá phải xác định theo phương pháp thống Phân chia đơn ngun địa chất cơng trình 2.1 Tiến hành phân chia sơ đất - đá mặt xây dựng thành đơn nguyên địa chất công trình có xét tới tuổi, nguồn gốc, đặc điểm kết cấu kiến trúc tên gọi đất đá Tổng hợp nhừng số liệu xác định đặc trưng đất đá phạm vi đơn nguyên địa chất cơng trình sơ tách cần đượcphân tích để tách giá trị khác biệt nhiều so với đa số giá trị dẫy thống kê Những giá trị cần loại bỏ sai xót việc xác định đặc trưng tổng họp tương ứng đặc trưng thuộc loại đất khác nằm xen lẫn phạm vi đơn ngun địa chất cơng trình 2.2 Phải kiểm tra đắn việc phản tách đơn nguyên địa chất cơng trình sở đánh giá tính biến đổi theo không gian đặc trưng cách dùng chi tiêu tính chất đất sau đây: - Đối với đất lớn - dùng thành phần hạt, có bổ sung thêm độ ẩm chung độ ẩm chất nhét đất lớn có chất nhét sét: - Đối với đất cát dùng thành phần hạt, hệ số rỗng bổ sung thêm độ ẩm cát hạt bụi; - Đối với đất sét - dùng đặc trưng tính dẻo (các giới hạn đẻo, giới hạn chảy số dẻo), hệ số rỗng độ ẩm Chú thích: 1) Ngồi tiêu nêu, để đánh giá tính biến đổi theo không gian, cần thiết phải đặc trưng khác đất đá 2) Cùng với phương pháp xàc định trực tiếp đặc trưng đất - đá để phân tách đơn ngun địa chất cơng trình, phải dùng thêm phương pháp xun 2.3 Tính chất biến đổi theo khơng gian tiêu tính chất đất - đá đượcđánh giá định tính phân bơ giá trị riêng biệt chúng khu vực (trên mặt theo độ sâu đơn nguyên địa chất công trình) Để thực điểu đó, phải dùng mặt mặt cắt cơng trình ghi giá trị đặc trưng điểm xác định chúng, dựng biểu đổ biến thiên đặc trưng theo chiều sâu mặt biểu đồ độ phân tán biểu đố xuyên Phải đánh giá tính biến đổi theo khơng gian đặc trưng đất Để xác định tính biến đổi theo khơng gian tiêu tính chất đất, đá phải dùng chuẩn số thống kê (chuẩn số đột biến, chì số dãy, số đảo dấu v.v ) quan hệ giải tích trị số chi tiêu tính chát đất đá theo toạ đồ 2.4 Nếu xác định biến thiên đặc trưng đất - đá khơng có quy luật mặt theo chiều sâu đơn nguyên địa chất cơng trình, tính tốn giá trị đặc trưng tiêu chuẩn đặc trưng tính tốn theo mục phụ lục Tên đất - đá đơn ngun địa chất cơng trình xác định theo tên gọi hành cuảcác loại đất nền, sở giá trị tiêu chuẩn đặc trưng tương ứng Những đất gồm lớp thấu kính mỏng (dưới 20cm) thuộc loại có tên.gọi khác coi đơn ngun địa chất cơng trình Các lớp thấu kính hình thành cát xốp, đất than bùn đá sét có độ sệt lớn 0,75 xem đơn ngun địa chất cơng trình riêng biệt, không phụ thuộc vào độ dày lớp 2.5 Không cần phân loại biến thiên đặc trưng đất mặt theo chiều sâu đơn ngun địa chất cơng trình có tính quy luật hệ số biến sai đặc trưng biến thiên theo quy luật, không vượt giá trị sau đây: - Hệ số rỗng độ ẩm 0,15; - Môđun biến dạng, sức chống cắt sức chống nén tức thời trục 0,30 - Trường hợp hệ số biến, sai vượt giá trị nêu phải tiếp, tục phân nhỏ đơn ngun địa chất cơng trình để đơn ngun có hệ số biến đổi đặc trưng khơng vượt giá trị nêu trên; - Cho phép tách đơn ngun địa chất cơng trình sở so sánh giá trị trung bình đặc trưng đất đơn ngyên tách; - Hệ số biến sai V xác định theo công thức: (1) (2) (3) Trong đó: Ai – Các giá trị riêng đặc trưng; n - Số lượng lần xác định đặc trưng 2.6 Khi xác định danh giới phản chia đơn ngun địa chất cơng trình phải xét tới yếu tố sau đây: - Mực nước đất; - Sự tồn vùng có nhiều tàn tích thực vật; - Sự tổn vùng có độ phong hố khác đá đất tàn tích; - Sự tồn loạí đất lún sụt, trương nở, nhiễm mặn; - Sự tồn loại đất có lẫn nhiếu sỏi, cuội, đá dăm v.v 2.7 Đối với hai đơn ngun địa chất cơng trình kề nhau, có nguồn gốc đất - đá khác loại tên gọi, kiểm tra khả hợp thành đơn nguyên địa chất công trình theo dẫn đây: - Chuẩn số F t để kiểm tra khả hợp hai đơn ngun địa chất cơng trình xác định theo công thức: (4) (5) Khi n lớn 25 cho phép dùng cơng thức sau để tính t: (5) Trong đó: A1 A2 - Các giá trị trung bình cộng đặc trưng hai đơn nguyên địa chất cơng trình σ1 σ2 - Các độ lệch qn phương tương ứng n1 n2 - Số lấn xác định tiêu Trong công thức (4) từ số giá trị lớn giá trị σ σ2 Hai đơn ngun đia chất cơng trình hợp đồng thời thỏa mãn điều kiện: (6) Fα - Số lấy theo bảng với α = 0,95 bậc tự K = n1 - K2=n2 - tα - Số lấy theo bảng với xác suất tin cậy hai phía, D = 0,95 K = n1 + n2 -2 Xác định giá trị tiêu chuẩn giá trị tính tốn đặc trưng đất 3.1 Sau kiểm tra theo điều 2.l phụ lục Phải kiểm tra thống kê tất số liệu thí nghiệm phạm vi đơn nguyên địa chất cơng trình, để loại trừ số liệu q sai sót cịn sót lại (các giá trị riêng A, lớn nhỏ không thoả mãn điều kiện) Bảng - Giá trị chuẩn số Fα ứng với α K2 K1 = 0,95 10 11 12 13 16 20 30 40 50 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) 5,05 4,95 4,88 4,82 4,78 4,74 4,70 4,68 5,64 4,60 4,56 4,50 4,46 4,54 4,39 4,28 4,21 4,15 4,10 4,06 4,03 4,00 3,96 3,92 5,87 3,81 3,77 3,75 3,97 3,87 3,79 3,73 3,68 3,63 3,60 3,57 3,52 3,49 3,14 3,38 3,34 3,32 3,69 3,58 3,50 3,44 3,39 3,34 3,31 3,28 3,23 3,20 3,15 3,08 3,05 3,03 3,48 3,37 3,29 3,23 3,18 3,13 3,10 3,07 3,02 2,98 2,27 2,86 2,82 2,80 10 3,33 3,22 3,14 3,07 3,02 2,97 2,94 2,91 2,86 2,87 2,77 2,77 2,67 2,64 11 3,20 3,09 3,01 2,95 2,90 2,86 2,82 2,79 2,74 2,70 2,65 2,57 2,53 2,50 12 3,11 3,00 2,92 2,85 2,80 2,76 2,72 2,69 2,64 2,60 2,54 2,46 2,42 2,40 13 3,02 2,92 2,84 2,77 2,72 2,67 2,63 2,60 2,55 2,51 2,46 2,38 2,34 3,32 14 2,96 2,85 2,77 2,70 2,65 2,60 2,56 2,53 2,48 2,44 2,39 2,31 2,27 2,34 15 2,90 2,79 2,70 2,64 2,59 2,55 2,51 2,48 2,43 2,39 2,33 2,25 2,21 2,18 16 2,85 2,74 2,66 2,59 2,54 2,49 2,45 2,42 2,37 2,33 2,28 2,20 2,16 2,13 17 2,81 2,70 2,62 2,55 2,50 2,45 2,41 2,38 2,33 2,29 2,23 2,15 2,11 2,08 18 2,77 2,66 2,58 2,51 2,46 2,41 2,37 2,34 2,29 2,25 2,19 2,11 2,07 2,04 19 2,74 2,63 2,55 2,48 2,43 2,38 2,34 2,31 2,26 2,21 2,15 2,07 2,02 2,00 20 2,71 2,60 2,52 2,45 2,40 2,35 2,31 2,28 2,23 2,18 2,22 2,04 1,09 1,96 22 2,66 2,55 2,47 2,40 2,35 2,30 2,26 2,23 2,18 2,13 2,07 1,98 1,93 1,91 24 2,62 2,51 2,43 2,36 2,30 2,26 2,22 2,18 2,13 2,09 2,02 1,94 1,89 1,86 26 2,59 2,47 2,39 2,32 2,27 2,22 2,18 2,15 2,10 2,05 1,99 1,90 1,85 1,82 28 2,56 2,44 2,36 2,29 2,24 2,19 2,15 2,12 2,06 2,02 1,96 1,87 1,81 1,78 30 2,53 2,42 2,34 2,27 2,21 2,16 2,12 2,09 2,04 1,99 1,93 1,84 1,79 1,76 40 2,45 2,34 2,25 2,18 2,12 2,08 2,04 2,02 1,95 1,90 1,84 1,74 1,69 1,66 50 2,40 2,29 2,20 2,13 2,07 2,02 1,98 1,95 1,90 1,85 1,78 1,69 1,63 1,60 Bảng – Trị số tα Số bậc tự K Các trị số tα với xác suất tin cậy phía α 0,85 0,90 0,95 0,975 0,98 0,99 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 1,25 1,64 2,35 3,18 3,45 4,45 1,19 1,53 2,13 2,78 3,02 3,75 1,16 1,48 2,01 2,57 2,74 3,36 1,13 1,44 1,92 2,45 2,63 3,14 1,12 1,41 1,90 2,37 2,54 3,00 1,11 1,40 1,86 2,31 2,49 2,90 1,10 1,38 1,83 2,26 2,44 2,82 10 1,10 1,37 1,81 2,23 2,40 2,76 11 1,09 1,36 1,80 2,20 2,36 2,72 12 1,08 1,36 1,78 2,18 2,33 2,68 13 1,08 1,35 1,77 2,16 2,30 2,65 14 1,08 1,34 1,76 2,15 2,28 2,62 15 1,07 1,34 1,75 2,13 2,27 2,60 16 1,07 1,34 1,75 2,12 2,26 2,58 17 1,07 1,33 1,74 2,11 2,25 2,57 18 1,07 1,33 1,73 2,10 2,24 2,55 19 1,07 1,33 1,73 2,08 2,23 2,54 20 1,06 1,32 1,72 2,09 2,22 2,53 Bảng – Các giá trị chuẩn số với Q xác suất tin cậy hai phía D = 0,95 Số lần xác định n Giá trị chuẩn số Số lần xác định n Giá trị chuẩn số Số lần xác định Giá trị chuẩn Q Q n số n 2,07 21 2,80 36 3,03 2,18 22 2,28 37 3,04 2,27 23 2,84 38 3,05 2,35 24 2,86 39 3,06 10 2,41 25 2,88 40 3,07 11 2,47 26 2,90 41 3,08 12 2,52 27 2,91 42 3,09 13 2,56 28 2,93 43 3,10 14 2,60 29 2,91 44 3,11 15 2,67 30 2,96 45 3,12 16 2,64 31 2,97 46 3,13 17 2,70 32 2,98 47 3,14 18 2,73 33 3,00 48 3,14 19 2,75 34 3,01 49 3,15 20 2,78 35 3,02 50 3,16 (7) Trong đó: A – Giá trị, xác định theo công thức (3)  - Chuẩn số thống kê, lấy theo bảng 3; σdc - Độ lệch quân phương đặc trưng (8) Chú thích: 1) Phải tiến hành kiểm tra loại bỏ giá trị sức chống cắt giá trị áp suất pháp; 2) Khi n lớn 25 cho phép dùng giá trị V tính theo cơng thức (2) thay cho σ dc 3.2 Trừ lực dính đơn vị C góc ma sát φ1 giá trị tiêu chuẩn Atc tất đặc trưng đất đượclấy bằag giắ ttị trung bình cộng A theo cơng thức (3) Giá trị chuẩn C tc φtc, xác định phương pháp xử lí kết thí nghiệm theo phương pháp bình phương nhỏ có dạng cơng thức (9) tồn giá trị thí nghiệm r đơn ngun địa chất cơng trình: = p tgφ +C Trong đó: - Sức chống cắt đất (daN/cm2); p - áp suất pháp đơn vị lên đất (daN/cm2) φ - Góc ma sát trong; (9) C - Lực dính đơn vị (daN/cm2) Các giá trị tiêu chuẩn φtc Ctc (daN/cm2) xác định theo công thức: (10) (11) Trong đó: (12) 1 pi Lần lượt giá trị riêng sức chống cắt áp suất pháp; n - Số lấn xác định trị số r; 3.3 Trừ lực dính đơn vị góc ma sát độ lệch quân phương V tất đặc trưng đất xác định theo công thức (2) Đối với C M độ lệch quân phương xác định theo công thức: (13) (14) Trong đó: (15) - Đại lượng xác định theo cơng thức (12) Hệ số biến sai V tất đặc trưng đất xác định theo công thức (1) 3.4 Hệ số an toàn đất kd xác định theo hệ số biến sai đặc trưng; Số lần xác định chúng giá trị xác suất tin cậy (mục 3-7 phụ lục này) tính theo cơng thức: (16) Trong đó: ρ- Chỉ số độ xác việc đánh giá giá trị trung bình đặc trưng (mục 3.6) phụ lục 3.5 Giá trị tính tốn đặc trưng A xác định lực dính đơn vị, góc ma sát trong, môđun biến dạng, trọng lượng đơn vị, số loại đất sức chống nén tức thời trục loại đá theo công thức: (17) cho phép lấy giá trị tính tốn mơđun biến dạng giá tri tiêu chuẩn Chú thích: Dấu trước đại lượng U đượcchọn đề bảo đảm độ tin cậy lớn tính cơng trình 3.6 Chỉ số độ xác việc đánh giá giá trị trung bình đặc trưng xác định phương pháp khoảng cách tin cậy theo công thức: Đối với C tgφ: ρ=tα.V (18) Đối với đặc trưng khác: (19) Trong đó: tα - Hệ số lấy theo bảng phụ thuộc xác suất tin cậy phía α (xem mục 3.7 cụa phụ lục này) số bậc tự do: - Khi xác định giá trị tính tốn C tgφ, trị số n tổng số lần xác định  K = n -2; - Khi xác định giá tri tính tốn đặc trưng khác, K = n-1 3.7 Xác suất tin cậy D giá trị tính tốn đặc trưng đất, chọn theo nhóm trạng thái giới hạn (tính nến theo sức chịu tải theo biến dạng), ứng với tiêu chuẩn thiết kế cơng trình khác Khi đó, xác suất tin cậy xác suất mà giá trị thực tế đặc trưng khơng vượt ngồi giới hạn (hoặc trên) khoảng cách tin cậy phía 3.8 Số lần xác định liêng (n) để tính giá trị tiêu chuẩn giá trị tính tốn đặc trưng trường hợp chung, phụ thuộc vào mức độ không đồng đất độ xác yêu cầu việc tính tốn đặc trưng xác định theo cơng thức (20) đố thị hình phụ lục (20) Giá trị ta lấy theo bảng với xác suất tin cậy phía α - 0,85 số bậc tự n – để thoả mãn đẳng thức (20) Hệ số biến sai V xác định giai đoạn khảo sát ban đầu.Khi khơng có số liệu cần thiết để xác định số xác ρ V, lấy theo bảng phụ lục Cho phép quy định số lần xác định đặc trưng đất phương pháp đánh giá liên tiếp Bảng - Giá trị số biến sai V cáo số xác P để đánh giá giá trị trung bình đặo trưng Tên đặc trưng đất Hệ số biến sai V Chỉ số xác để đánh giá giá trị trung bình đặc trưng ρ Khối lượng riêng 0,01 0,004 Khối lượng thể tích 0,05 0,015 Độ ẩm tự nhiên 0,15 0,05 Độ ẩm giới hạn chảy giới hạn dẻo (lăn) 0,15 0,05 Mô đun biến dạng theo số liệu thí nghiệm tượng trường phòng 0,03 0,10 Sức chống cắt xác định phịng thí nghiệm với giá trị áp suất nén chặt 0,30 0,10 Độ bền nén tức thời trục đất 0,10 0,15 Chú thích: Giá trị V ghi ngoặc đơn ứng với đất sét kỉ đệ tam trạng thái cứng nửa cứng đất sét tàn tích có độ sệt