V. Tính tốn tuờng chăn đất:
1. Tính toán tường chắn đất về mặt cường độ:
- Để tính tốn cường độ cho tường chắn cần phải xác định áp lực đất lên tường chắn. Việc xác định áp lực đất lên tường chắn hiện nay có 2 trường hợp: trường hợp khơng xét
đến độ cứng của tường và trường hợp có xét đến độ cứng của tường.
- Trường hợp không xét tới độ cứng của tường và coi tường tuyệt đối cứng lúc này chỉ xét tới các trị số áp lực của đất ở trạng thái giới hạn thứ nhất, đó là áp lực đất chủ động và áp lực đất bị động. Chúng ta tính tốn áp lực đất lên tường dựa trên cơ sở giả thiết là tường tuyệt đối cứng, lực đất phân bố theo quy luật tuyến tính có dạng hình tam giác. - Với những giả thiết trên, hợp lực của áp lực đất đắp Pz1 tác động lên tường chắn phụ thuộc vào khối luợng riêng của đất đắp γ (T/m3), góc ma sát trong φ của đất đắp. CÂU 21-2
Hình 5.8. Sơ đồ tính tốn tường chắn đất. Trong đó:
Pz1 - áp lực biên ngang của đất (áp lực chủ động). Pz2 - áp lực biên ngang của đất (áp lực thụ động).
p - Tại trọng ngắn hạn trên bề mặt đỉnh tường ( tải trọng của lớp đất hoặc xe cộ đi lại...) Gi - Trọng lượng riêng của đất đắp và tường chắn.
PA,PB - áp lực đất lên đáy tường. Pn - áp lực nước ngầm.
- Theo định luật C.A. Culơng (1773), thì hợp lực áp lực đất Pz tác động lên tường chắn đặt tại vị trí cách đáy tường là H/3 và được xác định trong các trường hợp sau:
- Trường hợp khơng có tải trọng phụ ở đỉnh khối đất đắp: - 2 2 0 1 1 (45 ) 2 2 z P n H tgγ ϕ = − Trong đó:
Pz1 - áp lực biên ngang của đất (áp lực chủ động).
γ - Khối lượng riêng của đất đắp; H – Chiều cao tường chắn;
Trong điều kiện bình thường, khối lượng riêng của đất đắp γ dao động từ 1,6 đến 1,9 T/m3; góc ma sát trong φ=300ữ450và hệ số vượt tải của áp lực đất là n=1,2
- Trường hợp tại đỉnh tường chắn có lớp đất hoặc tải trọng phụ tác động thì tải trọng phụ đó có thể quy về lớp đất có chiều cao tương đương lớp đất lắp.
0
q h
γ
=
Lúc này áp lực biên ngang của đất Pz1 tác động lên tường chắn là:
2 0 1 0 1 ( 2 ) (45 ) 2 2 z P n H Hγ h tg ϕ = + −
- Sơ bộ có thể chọn bề rộng b của bản đáy (đế móng) và điều chỉnh sao cho áp lực của nền đất tác động vào đế móng ở điểm A và điểm B thỏa mãn các điều kiện:
max max ,max 1, 2 0 A N M P R F W = + ≤ max max ,min 0 B N M P F W = − > Trong đó:
PA, PB - áp lực của nền đất lên bản đáy tường (đế móng) tại A, B; Nmax – Tổng trọng lượng đất đắp và tường chắn theo phương dọc
max i
N =∑G + p
min i
N =∑G
F – Diện tích bản đáy (đế móng) tường chắn
Mmax – Tổng mômen của tất cả các lực xét tương đối với trục đi qua trung điểm đáy móng.
max 1 1 3 3 z1. / 3 2 2
M =G a +G a +P H −G a
W – Mômen kháng uốn của bản đáy (đế móng) đối với trục đi qua trọng tâm đế móng;
R0 – Cường độ tiêu chuẩn của đất nền dưới đế móng.