CHƯƠNG IV PHÂN TÍCH ỨNG XỬ CỦA HỆ TƯỜNG
4.4 Phân tích tường MSE bằng phương pháp cân bằng giới hạn, sử dụng tiêu chuaồn AASHTO98
Ba mô hình tường cơ bản ở trạng thái cực hạn được phân tích theo tiêu chuẩn AASHTO98, sử dụng phương pháp cân bằng giới hạn. Mục dích là để so sánh những dự đoán của Plaxis với phương pháp thiết kế hiện tại. Ba trường hợp sau được lựa chọn để đại diện cho những dạng phá hoại khác nhau được chỉ ra bằng Plaxis:
• Trường hợp 1-1 (s=0.5m, đất nền tốt, cốt không dãn) – dạng phá hoại bên ngoài.
• Trường hợp 2-1 (s=0.5m, đất nền yếu, cốt không dãn) – dạng phá hoại trượt sâu.
• Trường hợp 1-3 (s=1m, đất nền tốt, cốt không dãn) – dạng phá hoại hỗn hợp.
Dữ liệu đầu vào được sử dụng trong phân tích AASHTO98 được cho trong bảng 4.1. Mô hình phân tích của chương trình được sử dụng cho kích thước hình học đơn giản, những tấm tường và cốt vải địa kỹ thuật. Không mực nước ngầm, phụ tải, hay tải động đất được đưa vào phân tích. Kích thước hình học của tường và sơ đồ bố trí cốt thì giống mô hình được sử dụng trong chương trình Plaxis.
Bảng 4.1
Thông số đầu vào để phân tích tường MSE theo AASHTO98
Dữ liệu đầu vào
Trường hợp 1-1 (s=0.5m)
Trường hợp 2-1 (s=0.5m)
Trường hợp 1-3 (s=1m)
Chiều cao tường (m) 9 3.25 8
Khoảng cách cốt (m) 0.5 0.5 1
Chiều dài cốt (m) 4 4 4
Dung trọng
(kN/m3) 20 20 20
Đất gia
cường Góc ma sát
(độ) 33 33 33
Dung trọng
(kN/m3) 20 20 20
Đất đắp Góc ma sát
(độ) 30 30 30
Đất nền Dung trọng
(kN/m3) 20.00 15.6 20.00
Góc ma sát
(độ) 19.62 6.00 19.62
Lực dính
(kN/m3) 20.4 8.00 20.40
Cường độ cực hạn của cốt trong
mỗi lớp kN/m 91 91 91
Bảng 4.2
Kết quả phân tích tường MSE theo AASHTO98
Trường hợp 1-1 2-1 1-3
Hệ số ổn định trượt 1.54 4.26 1.73
Độ lệch tâm (m) 1.13 0.15 0.89
Heọ soỏ oồn ủũnh
khả năng chịu tải 4.77 1.49 6.81 Heọ soỏ oồn ủũnh toồng theồ
(phương pháp Bishop) 1.080 1.148 1.008 Ứng suất đáy móng
theo Meyerhof (kN/m2) 411.43 70.15 288.00 Khả năng chịu tải
cực hạn (kN/m2) 1961.59 104.62 1961.59 Số lượng lớp cốt xem xét
trong phaõn tớch oồn ủũnh
beân trong
18.00 6.00 8.00
1 1.24 2.44 4.89
2 3.62 4.77 13.93
3 5.88 6.96 21.99
4 8.02 9.04 29.06
5 10.03 10.99 35.16
6 11.92 12.82 40.26
7 13.69 45.99
8 15.34 53.06
9 16.86
10 18.26
11 19.54
12 20.69
Lực lớn nhất trong mỗi lớp cốt (kN/m)
13 22.11
14 23.88
15 25.65
16 27.42
17 29.19
18 30.95
• Ghi chú: - Hệ số ổn định trượt cho phép >= 1.50 - Độ lệch tâm cho phép (lật) =< 0.67m
- Hệ số ổn định khả năng chịu tải cho phép >= 2.00 - Heọ soỏ oồn ủũnh toồng theồ cho pheựp >= 1.40
Đối với trường hợp 1-1, phân tích kết quả (bảng 4.5) cho ta thấy tường phá hoại do lật (độ lệch tâm: e=1.13 > L/6=4/6=0.67). Hệ số ổn định trượt (FS=1.54) và khả năng chịu tải (FS=4.77), bên cạnh đó hệ số ổn định kéo đứt của cốt đều lớn hơn 1, trong khi đó hệ số ổn định kéo tuột của những lớp cốt dưới đáy nhỏ hơn 1, những điều này chứng tỏ rằng phân tích theo AASHTO98 cho thấy ở trường hợp 1-1 tường bị phá hoại lật quanh mũi và khối đất gia cường di chuyển như một khối, đều này phù hợp với những đánh giá của chương trình Plaxis đối với dạng phá hoại bên ngoài (xem thêm 4.3.1.1). Chi tiết kết quả tính toán theo AASHTO98 cho trường hợp 1-1 xem ở phần phụ lục.
Đối với trường hợp 2-1, phân tích kết quả (bảng 4.5) cho ta thấy tường phá hoại do không đủ khả năng chịu tải (FS=1.49). Hệ số ổn định trượt FS=4.26 và độ lệch tâm e=0.15<L/6=0.67, bên cạnh đó hệ số ổn định kéo đứt và hệ số ổn định kéo tuột của cốt đều lớn hơn 1, những điều này chứng tỏ rằng phân tích theo AASHTO98 cho thấy ở trường hợp 2-1 tường bị phá hoại do khả năng chịu tải, đều này phù hợp với những đánh giá của chương trình Plaxis đối với dạng phá hoại trượt sâu (xem thêm 4.3.1.2). Kết quả tính toán theo AASHTO98 cho trường hợp 2-1 xem ở phần phụ lục.
Đối với trường hợp 1-3, phân tích kết quả (bảng 4.5) cho ta thấy tường phá hoại do lật (độ lệch tâm: e=0.89 > L/6=4/6=0.67). Hệ số ổn định trượt (FS=1.73) và khả năng chịu tải (FS=6.81), bên cạnh đó hệ số ổn định kéo đứt của những lớp cốt ở đáy gần bằng 1, trong khi đó hệ số ổn định kéo tuột của những lớp cốt dưới đáy nhỏ hơn 1, những điều này chứng tỏ rằng phân tích theo AASHTO98 cho thấy ở trường hợp 1- 3 tường bị phá hoại lật quanh chân tường và khối đất gia cường di chuyển như một khối, phần dưới đáy tường không ổn định bên trong đều này phù hợp với những đánh giá của chương trình Plaxis đối với dạng phá hoại hỗn hợp (xem thêm 4.3.1.3). Chi tiết kết quả tính toán theo AASHTO98 cho trường hợp 1-3 xem ở phần phuù luùc.