(Tính toán được áp dụng từ phương pháp H.blumn thuộc giáo trình Xây dựng công trình ngầm đồ thị theo phương pháp đào mở - Nguyễn Bá Kế).
a. Sơ đồ tính của tường trong đất
Hình 3.4: Sơ đồ tính theo phương pháp H.Blumn
Thực tế công trình trên mặt đất xung quanh tường đều được chất các vật liệu hoặc lán trại xây dựng, và có thể có các phương tiện nhẹ đi lại lên trên mặt đất hố móng công trình, vì thế đã được chất một phần tải trọng phân bố đều q, cho q = 1 T/m2 = 10 (kN/m2)
b. Tính toán áp lực đất chủ động và áp lực nước lên tường chắn
SVTH: HUỲNH ANH KHOA 54
TRUNG TÂM Y TẾ QUẬN SƠN TRÀ – GIAI ĐOẠN I
- Áp lực đất chủ động ( Số liệu được lấy từ bảng 3.8 ) Tại độ sâu z1 = 1.5 m, ta có :
E1 = ( q + γ x h ) x tan(45 - φ2 )2 – 2 x c x tan(45 - φ2 ) (3.5) E1 = (10 + 18.4 x 1.5) x tan(45 - 29.122 )2 – 2 x 0.6 x tan(45 - 29.122 ) = 18.83 Tại độ sâu z2 = 5.4 m, ta có :
E2 = E1 + ( γ x h ) x tan(45 - φ2 )2 – 2 x c x tan(45 - φ2 ) (3.6) E2 = 12.27 + (19.05 x 3.9) x tan (45 - 31.22 )2 – 2 x 0.6 x tan(45 - 31.22 ) = 35.18 Tại độ sâu z3 = 6.4 m, ta có :
E3 = E2 + ( γ x h ) x tan(45 - φ2 )2 – 2 x c x tan(45 - φ2 ) (3.7) E3 = 35.18 + (19.05 x 1) x tan (45 - 31.22 )2 – 2 x 0.6 x tan(45 - 31.22 ) = 40.55
- Áp lực nước
Ta có mực nước ngầm tự nhiên tại cote 5.4m, khi đào đến cote 5.4 yêu cầu hạ mực nước ngầm xuống 1m so với mặt đất thi công. Độ chênh lệch mực nước ngầm ở độ sâu này Δhn = 2m
Áp lực nước được tính là : pn = γnước x Δh = 10 x 2 = 20 (kN/m2) (3.8) c. Xác định chiều sâu cắm tường cừ
Ta sử dụng phương pháp tính H.Blum để tính chiều sâu cắm cừ. Độ sâu T của tường được tính theo công thức :
T = u +1.2x = u +1.2εl (3.9) Với u: khoảng cách từ đáy hố đào đến điểm O có áp lực đất bằng 0
u = KKah
p−Ka = 3.150.317x6.4
−0.314 =0.71 (3.10) l = h + u = 6.4 + 0.71 = 7.11 (m) (3.11) Tổng hợp lực, ta có :
⅀E = E1 + E2 + E3 + pn = 18.83 + 35.18 + 40.55 + 20 = 114.56 (kN/m2) (3.12) Trong đó, ta có :
m = 6x⅀P γ x l2x(Kp−Ka) = 6x114.56 19.05x7.112x(3.15−0.314) = 0.252(3.13) n = γ x l63x2x⅀P x(Kp−Ka) = 6x2x114.56 19.05x7.113x(3.15−0.314) = 0.07 (3.14) Ta có phương trình :
ε3 – ε x m – m + n = 0 (3.15) Thay kết quả vào ta được nghiệm ε1 = 0.71; ε2 = -0.35 + 0.358 (loại)
Độ sâu neo cọc vào đất
t = u + 1.2εl = 0.71 + 1.2 x 0.71 x 7.11 = 6.76 (m) (3.16) Chọn chiều dài cừ
lcừ = t + h = 6.76 + 6.4 = 13,16 m; chọn cừ dài 13 (m) (3.17) d. Kết quả tính toán
- Được trình bày trong ( Phụ lục 2 – hình 1.1; 1.2; 1.3 ) e. Kiểm tra ổn định tường vây
- Cừ larsen ( hệ cừ Larsen SP – IV 400 x 170 x15.5 ) Môđun đàn hồi : E = 2.1x107 (Mpa) Môđun trượt : G = 79000 (Mpa)
Hệ số Poisson : n = 0.3
Khối lượng : g = 190 (daN/m2)
Thép CT3 : Ra = 210 (Mpa)
Diện tích mặt cắt ngang : As = 242.5 (cm2)
Momen kháng uốn : W = 2270 (cm3)
Giá trị momen lớn nhất M = 123.7 kN.m - Tính toán khả năng chịu uốn của cừ
σmax = 12370002270 = 544.9 (daN/cm2) < c[] = 0.9x210 = 1890 (daN/cm2)
Vậy hệ cừ Larsen SP – IV đảm bảo chịu uốn 2.