KIỂM TOÁN ĐIỀU KIỆN ỔN ĐỊNH CHUNG CỦA TƯỜNG ĐẤT Cể- 123docz.net

TƯỜNG

Nguyên tắc kiểm toán:

Trên cơ sở phán đoán,giả thiết các mặt trượt có thể xảy ra bao gồm cae các mặt trượt không cắt qua thân tường chắn và có cắt qua thân tường chắn rồi đánh gia mức độ ổn định chung tương ứng với các mặt trượt đó thông qua tỉ số giữ với lực trượt :

các mặt trước có thể có

sườn doác

tự n hieân a)

Hình 1.28: Các dạng mặt trượt có thể xảy ra khi kiểm toán ổn định của tường và nền đất trên đó đặt đường

a)Mặt trượt nằm ngoài kết cấu ; b)Mặt trượt cắt qua kết cấu (L > h) - Phương pháp tính toán:

Trên cơ sở mặt trượt đã giả thiết thường áp dụng phương pháp phân mảnh để tính toán hệ số ổn định ; mặt trượt qua vùng đất nào thì dùng đặc trưng chống cắt của cùng đất đó, nếu mặt cắt qua cốt thì có thể thêm sức chống cắt của các cốt đó.

7.MỘT SỐ CễNG TRèNH SỬ DỤNG TƯỜNG CHẮN ĐẤT Cể CỐT:

Hình 1.29.Sử dụng giải pháp MSE Wall cho tuyến đường sắt tại Nhật Bản

Hình 1.30.Sử dụng giải pháp MSE Wall cho việc mở thêm làn đường.

Hình 1.31: MSE cho cầu vượt khác mức, làm giảm khối lượng giải phóng mặt bằng.

8.Các nghiên cứu trên mô hình số :

- Nghiên cứu của K. Hatami, R.J. Bathurst (2000):

Nghiên cứu của K. Hatami, R.J. Bathurst (2000) đã tiến hành phân tích sự ảnh hưởng của một số thông số cơ bản khi thiết cấu trúc lên tần số cơ bản của tường chắn đất có cốt. Các thông số thiết kế này bao gồmchiều cao của tường, chiều rộngtường, độ cứng của panel, chiều dài cốt thép, các tính chất cơ lí của đất đắp đặc biệt là gócnội ma

sátcủa đấtvàliên kết giữa lớp móng và vỏ tường. Trong đó thông số cường độ của động đất cũng được đề cập đến trong nghiên cứu.

Bằng cách sử dụng phần mềm FLAC một phần mềm rất mạnh về lĩnh vực tính toán tương chắn đất có cốt, tác giả đã tiến hành xây dựng nhiều bài toán khác nhau bằng cách thay đổi các thông số cơ bản như: chiều cao tường, bề rộng tính toán B, chiều dài cốt (tỉ lệ L/H), độ cứng của cốt (Reinforcement stiffness J ).

Hình 1.32. Sơ đồ cấu tạo mô hình của K. Hatami, R.J. Bathurst (2000)

Sau khi tiến hành mô phỏng các trường hợp khác nhau ông đã cho thấy tần số cơ bản của tường chắn đất có cốt có bề rộng vừa phải chịu tác động của các rung động mạnh có thể được tính toán và dự báo qua một vài công thức có sẵn dựa trên lí thuyết sóng tuyến tính đàn hồi bằng cách sử dụng mối quan hệ giữa vận tốc sóng ngang trong đất đắp và chiều cao tường. Ngoài ra nghiên cứu còn cho thấy hầu như không có sự ảnh hưởng đáng kể của độ cứng cốt thép, chiều dài cốt, hay liên kết giữa vỏ tường và lớp móng lên tần số cơ bản của tường. Sức kháng cắt của đất đắp, đặc trưng bởi góc nội ma sát của nó cũng không có tác động nào có thể quan sát được lên tần số cơ bản của tường, nhưng thông số chiều cao, tỉ lệ bề rộng gia cố/chiều cao tường lại ảnh hưởng đến tần số dao động cộng hưởng của các mô hình tường khi chịu tải trọng động.

-Nghiên cứu của Huabei Liu, Xiangyu Wang (2009)

Huabei Liu, Xiangyu Wang đã tiến hành một nghiên cứu về sự vận động biến dạng, và ứng suất của tường chắn có cốt sử dụng vải địa kĩ thuật trong thời gian phục vụ. Các bài toán được phân tích bằng phương pháp phần tử hữu hạn dựa trên phần mềm ABAQUS 6.4. Mô hình bài toán được đưa ra là một tường chắn có chiều cao 8m, các panel có chiều cao 30 cm và bề rộng 20 cm, cốt thép mạ kẽm có chiều dài 5,6 m

(0.7H), đất đắp là cát hạt trung, đất nền được xem như có độ cứng rất lớn và không bị

biến dạng, tải trọng tác dụng là tải trọng động có biên độ và tần số thay đổi.

Hình 1.33. Sơ đồ mô tả mô hình nghiên cứu của Huabei Liu et al. (2009) Thông qua việc xây dựng các bài toán khác nhau, tác giả đã cho thấy được cơ chế vận động ứng suất biến dạng của tường khi chịu tác động của tải trọng động, vẽ đường lực kéo lớn nhất trong cốt, sự phân bố lực kéo trong cốt, vùng biến dạng dẻo của khối đất sau tường, mối quan hệ giữa tần số dao động và chuyển vị biến dạng của tường.

Hình 1.34. Biểu đồ chuyển vị của tường, lực kéo lớn nhất trong cốt

Hình 1.35. Vùng biến dạng dẻo, và mặt phá hoại có hình dạng “hai nêm”

Từ các số liêu phân tích được, ông đã kết luận cơ chế vận động ứng suất biến dạng của tường theo thời gian khi bị từ biến và chịu ảnh hưởng của tải trọng động thì bề mặt biến dạng và phá hoại có hình dạng “hai nêm” không giống như các lí thuyết tính toán hay các nghiên cứu trước đây. Một bề mặt phá hoại phát triển từ dưới chân tường và mở rộng ra cả phía ngoài vùng đất gia cố tác giả gọi đây là “mặt phá hoại bên ngoài”.

Bề mặt phá hoại còn lại nằm ở phía trong, mặt này không phát triển rộng ra mà chỉ

phát triển dọc theo các lớp cốt thép gia cố, và nó gần giống với mặt phá hoại của Rankine, ông gọi mặt phá hoại này là “mặt phá hoại nội bộ” nó phụ thuộc vào sức kháng cắt của đất, bước cốt thép và một vài thông số khác.

-Nghiên cứu của Abdelkader Abdelouhab, Daniel Dias(2009)

Nghiên cứu của Abdelkader Abdelouhab, Daniel Dias tập trung vào vấn đề nghiên cứu cơ chế ổn định và ứng xử của tường chắn đất có cốt khi sử dụng các loại cốt khác nhau: cốt kim loại, và cốt polymer; mô phỏng tường MSE cao 6m gồm 4 tấm panel có kích thước là 1,5 x 1,5m trong mô hình không gian 2 chiều.

Trên cơ sơ phương pháp phần tử hữu hạn dưới sự trợ giúp của phần mềm FLAC 2D ông đã tiến hành mô phỏng các bài toán khác nhau, với các dạng cốt khác nhau, từ đó tìm ra được sự ảnh hưởng của cốt đến sự vận động ứng suất biến dạng của tường.

Kết quả ông cho thấy việc sử dụng cốt dạng polime có mang lại hiệu quả hơn, hệ số ổn định của tường FS cao hơn, khi tường bị phá hủy người ta có thể quan sát được vùng phá hủy kèm theo sự đứt gãy của các lớp cốt, vùng biến dạng dẻo của tường khi bị phá hủy được phân làm 3 khu vực: khu vực đầu tiên nằm ở phía dưới cùng phát triển đến giữa lớp cốt thứ 2 và thứ 3,và có góc hợp bởi phương ngang là 300, khu vực thứ hai là

tiếp theo khu vực đầu tiên và phát triển lên phía trên một góc 450, khu vực cuối cùng là sự phá vỡ liên kết giữa phần đất được gia cố và phần đất không được gia cố.

Hình 1.36. Biến dạng của tường khi bị phá hoại

Cuối cùng ông kết luận với tường chắn đất có cốt khi sử dụng côt bằng polyme tường sẽ bị biến dạng nhiều hơn, chuyển vị của tường sẽ lớn hơn nhưng hệ số ổn định của tường cao hơn, và ngoài ra ông còn cho thấy được sự ảnh hưởng của các thông số quan trọng như hệ số ma sát của đất, hệ số ma sát giữa đất và cốt, mô đun đàn hồi, ... lên sự ổn định của tường.

-Trong đề tài cũng sẽ sử dụng mô hình số với phần mềm FLAC để mô phỏng chuyển vị - biến dạng của tường,cốt.Từ đó,so sánh với kết quả thí nghiệm thực tế.

NHẬN XÉT CHƯƠNG 1 :

Qua phần trình bày trên đã cho thấy tổng quan về tường chắn đất có cốt, những đặc tính ưu việt của tường MSE cũng như các ứng dụng của nó trong các công trình xây dựng cơ sở hạ tầng giao thông vận tải.

Nghiên cứu các bộ phận cấu thành nên tường chắn cũng như các yêu cầu về vật liệu theo tiêu chuẩn các nước từ đó có thể đề xuất nghiên cứu sử dụng các vật liệu trong nước để xây dựng tường MSE nhằm giảm chi phí xây dựng.

Nghiên cứu áp dụng một số tiêu chuẩn trong việc tính toán ổn định cũng như thiết kế tường chắn đất có cốt.

Tuy nhiên trong thực tế sự làm việc của cốt ảnh hưởng rất lớn từ loại vật liệu đắp nờ̀n đường với chỉ tiờu cơ lý (C, φ) gõy giảm hợ̀ số ma sỏt à* hay cũn được ký hiợ̀u f* giữa cốt và đất làm suy giảm áp lực hông ngay từ bên trong khối đất có cốt.

Trong các chương tiếp đề tài sẽ trình bày rõ hơn các nhân tố chủ quan và khách quan về sự thay đổi ma sát giữa XỈ than và cốt.

CHƯƠNG 2

KIỂM TOÁN ĐIỀU KIỆN ỔN ĐỊNH CHUNG CỦA TƯỜNG ĐẤT Cể CỐT CÙNG VỚI SƯỜN DỐC HOẶC NỀN ĐẤT TỰ NHIấN TRấN Để ĐẶT

ĐỀ SUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN MSE