CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.5 NGUYÊN TẮC BỐ TRÍ CỐT VẢI ĐỊA KỸ THUẬT .1. Tiêu chuẩn để chọn khoảng cách đứng giữa các lớp cốt
2.7.1. Kiểm tra đứt cốt trong mái dốc Từ điều kiện (2-45) ta có
2 gt 1
1
' [K]M
=
=∑n = −
g j j g
j
M T Y M (2-88)
Trong đó:
MRg2R: Tổng mô men giữ thực tế do các lớp cốt tạo ra;
MRgtR: tổng mô men gây trượt do trọng lượng đất đắp và ngoại tải nếu có;
MRg1R: tổng mô men giữ do trọng lượng đất đắp và ngoại tải nếu có;
[K]: hệ số ổn định cho phép đối với công trình mà ta thiết kế;
YRjR: tung độ của lớp cốt ở mức j so với tâm của cung trượt;
Luận văn thạc sĩ Nghiên cứu đề xuất các dạng kết cấu gia cường cho mái dốc đứng
T’RjR: Lực kéo theo phương ngang ở mức j mà cốt phải chịu chính là lực gây trượt đối với 1m dài dọc theo mái dốc phân bố trên đoạn chiều cao SRvjR được tính theo công thức (2-72), (2-73) là:
'j vj. 0( fs. . j q. )
T =S K f γ h + f q (2-89)
Trong đó:
SRvjRlà khoảng cách cốt theo phương thẳng đứng ở mức j trong mái dốc.
HRjRlà chiều cao đất đắp trên mức j trong mái dốc.
Rừ ràng để lưới cốt khụng bị kộo đứt thỡ lực kộo thực tế T’RjRphải thỏa món điều kiện nhỏ hơn giá trị khả năng chịu kéo của cốt do nhà cung cấp có xét đến ảnh hưởng của hệ số phần là:
'j j 'j CR
n m
T T hay T T
≤ ≤ f f (2-90)
Trong đó:
TRCRR-độ bền phá hỏng kéo từ biến cực đại ở nhiệt độ thích hợp;
fRmR - hệ số vật liệu riêng phần cho cốt (xác định qua thí nghiệm);
fRnR- hệ số riêng phần xét đến hậu quả phá hỏng về mặt kinh tế;
Như vậy nếu điều kiện (2-90) không thỏa mãn thì phải thay đổi loại cốt có cường độ chịu kéo (TRCRR) cao hơn.
Hình 2.13: Sơ đồ tính toán kiểm tra đứt cốt
Luận văn thạc sĩ Nghiên cứu đề xuất các dạng kết cấu gia cường cho mái dốc đứng
2.7.2. Kiểm tra tuột cốt trong mái dốc.
Nếu chiều dài neo LRejR của cốt không đủ thì lực kéo có thể làm cho cốt tuột trong khối đất. Như vậy ta phải kiểm tra tại các lớp cốt lưới thứ j ở độ sâu hRj Rvới chiều dài LRejRnhư sau:
+ Lực giữ của cốt có xét đến sự tương tác giữa cốt và đất đắp được xác định từ biểu thức (2-77) như sau:
ej j
' ' ' . '
2 [ h ). p bc ]
gj
ms ms
tg c
F L q
f f
α ϕ α
γ
= + + (2-91)
Trong đó:
Số 2- biểu thị do lưới tương tác với đất đắp cả hai mặt trên và dưới.
LRejR- chiều dài neo bám cốt tính toán ở chiều sâu hRj Rtrong mái dốc được xác định theo biểu thức (2-86) là:
ej
j
' ' ' '
2. [( .h ). ]
p CR
p bc
m
ms ms
L f T
tg c
f q
f f
α ϕ α
γ
≥
+ +
(2-92)
Trong đó:
fRpR - hệ số riêng phần để khống chế hiện tượng bị kéo tuột (tra bảng);
fRmR- hệ số riêng phần cho cốt;
Lực gây trượt đối với 1m dài dọc theo mái dốc ở mức j chính là lực kéo tuột cốt ở mức j mà cốt phải chịu. Ta có thể xác định theo công thức (2-72).
. 0( . . )
tj vj hj vj fs j q
F =S σ =S K f γ h + f q (2-93)
Trong đó:
FRtjR- lực gây trượt đối với 1m dài dọc theo mái dốc ở mức j;
fRstR- hệ số riêng phần áp dụng cho trọng lượng đơn vị của đất;
KR0R- hệ số áp lực tĩnh của đất;
Luận văn thạc sĩ Nghiên cứu đề xuất các dạng kết cấu gia cường cho mái dốc đứng
γ - trọng lượng đơn vị của đất đắp;
hRjR - chiều sâu đặt cốt ở mức j;
q- ngoại tải nếu có.
Công thức (2-93) được lập dựa trên cơ sở coi lực gây trượt là lực của áp lực đất phía hông, lực này tăng dần gần đúng theo tỷ lệ bậc nhất với độ sâu trong phạm vị chiều cao mái dốc.
Từ điều kiện (2-91) và (2-93) ta có điều kiện để cho cốt khỏi bị kéo tuột là:
Fgj ≥ Ftj (2-94)
Trong đó:
FRgjR - lực giữ của cốt có xét đến sự tương tác giữa cốt và đất đắp;
FRtjR - lực gây trượt hay là lực kéo cốt ở tại chiều sâu hRjRcủa mái đất có xét đến ảnh hưởng của ngoại tải nếu có;
Như vậy nếu điều kiện (2-85) không thỏa mãn, ta phải thay đổi hoặc tăng chiều dài neo của cốt, hoặc giảm chiều cao SRvjR;
Hình 2.14: Sơ đồ tính toán kiểm tra tuột cốt
Sau khi tính toán (SRvjtR, LRejtR) và kiểm tra người thiết kế nên lựa chọn chiều tối thiểu LRejminR,RRchiều dài tối thiểu của lớp cốt trên cùng (LRetR) và cốt dưới cùng (LRegR) để tạo điều kiện thuận lợi cho việc bố trí trong thi công. Với các mái dốc có độ dốc lớn hơn hoặc khoảng cách giữa các cốt quá lớn cần tăng cường bố trí thêm cốt phụ hoặc
Luận văn thạc sĩ Nghiên cứu đề xuất các dạng kết cấu gia cường cho mái dốc đứng
kéo dài cốt để gấp lại bảo vệ mặt mái dốc và nhờ đó các thiết bị thi công có thể hoạt động sát mép với mái dốc. Như vậy tổng chiều dài của cốt tại mức j phải chọn sẽ là:
= + + +
0 ej aj jxien jneotren
L L L L L (2-95)
Trong đó:
LRjxiên R- là chiều dài phần cốt gấp theo mái dốc từ mức j đến j +1 để bảo vệ mái;
LRjneotrênR- là chiều dài phần cốt gấp và mái dốc ở j +1.
2.8. KẾT LUẬN CHƯƠNG 2
Nội dung chương 2 đó nờu rừ nguyờn tắc tớnh toỏn mỏi đất dốc cú cốt vải địa kỹ thuật; phân tích các cơ chế tương tác giữa đất và cốt; phân tích cơ chế phá hoại của khối đất mái dốc đứng; Các phương pháp tính ổn định khối đất mái dốc đứng có gia cường. Đi sâu hơn về nguyên tắc bố trí cốt vải địa kỹ thuật; phương pháp phân mảnh để tính toán mặt trượt tròn trong mái dốc đắp có cốt và phân tích những quy định do BS8006 đề xuất để sử dụng các hệ số riêng phần và làm tiêu chuẩn đánh giá kết quả tính toán trong reslop.
Trong chương này cũng đã nêu ra được các phương pháp tính toán ổn định mái dốc có cốt và đưa ra được các nguyên tắc bố trí cốt địa kỹ thuật.
Luận văn thạc sĩ Nghiên cứu đề xuất các dạng kết cấu gia cường cho mái dốc đứng
23TCHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN, KẾT CẤU ĐỊNH HÌNH GIA CƯỜNG MÁI DỐC ĐỨNG