8 Lắp đặt cọc thép không bịt đầu
9.2.3 Phân tích ứng suất hiệu dụng
9.2.3.1 Để phân tích ứng suất hiệu quả, tất cả các đóng góp vào áp lực lỗ rỗng phải được bao
gồm:
- Áp lực lỗ rỗng tại chỗ ban đầu, có thể khác với áp suất thủy tĩnh nếu đất khơng được cố kết hồn tồn theo trọng lượng riêng của nó.
- Áp lực lỗ rỗng do lắp đặt, bao gồm cả hiệu ứng của trọng lượng bổ sung của kết cấu và ảnh hưởng của sự xâm nhập của chân khay móng, tính tốn cho sự phân tán diễn ra sau thời gian lắp đặt cho đến khi xảy ra sự kiện thiết kế.
- Áp lực lỗ rỗng do tải tuần hồn, bao gồm tích tụ và tiêu tan một cách xác đáng. - Áp lực lỗ rỗng do tải nhất thời.
9.2.3.2 Áp lực lỗ rỗng tại chỗ phải do kết quả điều tra đất. Độ lệch từ áp suất thủy tĩnh chỉ được mong đợi đối với các mỏ sét dày với tỷ lệ lắng đọng cao, chẳng hạn như trầm tích đồng bằng.
9.2.3.3 Áp lực lỗ rỗng ban đầu do trọng lượng của kết cấu có thể được tính theo ngun tắc
tương tự như áp suất lỗ rỗng để tải nhất thời. Xem 9.2.3.5.
9.2.3.4 Áp lực lỗ rỗng tích tụ do tải tuần hồn có thể bắt nguồn từ các biểu đồ đường bao áp
suất lỗ rỗng.
9.2.3.5 Áp suất lỗ rỗng do tải khơng bị q tải tạm thời có thể được dự đốn từ biểu thức sau:
Δu = Δσm – D ∙ Δσd
Trong đó:
Δu - Biến thiên áp lực lỗ rỗng;
Δσm - Biến thiên ứng suất tổng trung bình = (Δσ1 + Δσ2 + Δσ3)/3; Δσd - Biến thiên trong ứng suất lệch = Δσ1 − Δσ3;
σ1, σ2, σ3 - Ứng suất tổng chính, trung bình và nhỏ;
D - Tham số giãn nở, có thể được xác định từ đường ứng suất của các thử nghiệm ba trục ngậm nước của đất.
Hình 16 cho thấy đường cong ứng suất là kết quả của phép thử ba trục. Thơng số giãn nở D có thể được tính như sau:
trong đó độ nghiêng Sd của đường ứng suất được định nghĩa là:
9.2.3.6 Khi sử dụng các công thức ứng suất hiệu quả và xác định hư hỏng ULS như khi đường ứng suất đạt đến đường hư hỏng được xác định trong 9.1.1.9, có thể có mức độ an toàn thực sự khác nhau tùy thuộc vào phản ứng của đất hay không khi tiệm cận tới hư hỏng tồn bộ, xem Hình 16. Vấn đề này nên được xem xét khi lựa chọn các thông số đất thiết kế để phân tích ứng suất hiệu dụng.
Hình 16 - Định nghĩa độ nghiêng Sd từ đường ứng suất của thử nghiệm ba trục ngậm nước trên mẫu đất (Sd âm hiển thị ở đây).
9.2.3.7 Sử dụng các công thức ứng suất hiệu quả trong phân tích tính ổn định cho các điều
ngậm nước đã được trình bày bởi Janbu et al. (1976), trong đó các sơ đồ khả năng chịu lực chung được đưa ra, cũng tính đến tác động của áp lực lỗ rỗng. Các công thức chung cho các điều kiện ứng suất giới hạn trạng thái có thể được sử dụng cho các giải pháp cân bằng giới hạn chung được đưa ra trong Tokheim (1976). Những công thức này tính đến đường ứng suất được xác định bởi tham số giãn nở D và tác dụng của hiệu ứng trung gian hiệu quả trung bình σ2’.