I. ĐẮP ĐẤT TRÊN LỚP ĐỆM – ĐẮP ĐẤT TRÊN BÈ:
2.1.2 Tính tốn bệ phản áp theo dạng làm xoải ta-luy nền đường:
Trường hợp này thường dùng cho nền đường cĩ dạng gần với tải rọng phân bố theo hình tam giác. Tải trọng nền đường phân bố theo hình thang cân, để đơn giản trong tính tốn, cĩ thể đưa về dạng phân bố tam giác cân bằng một diện tích tương đương à cĩ cùng đáy. Chiều cao tính tốn của nền đường là H’nđ, chiều rộng đáy nền đường là 2b. Với chiều rộng (2b) này nền đất yếu dưới nền đường khơng ổn định vì nĩ cĩ vùng phá hoại lớn.
Khi làm xoải độ dốc ta-luy, các quan hệ ứng suất do nền đường gây ra trong nền đất yếu sẽ thay đổi theo hướng cĩ lợi cho ổn định, tức là thu hẹp vùng phá hoại. Với mục đích đĩ, giả định làm xoải ta-luy với chiều rộng đáy nền đường 2b’(chiều cao vẫn giữ nguyên). Ta cĩ thể thiết lập được đường thẳng cân bằng giới hạn F1 nhờ biểu thức :
σ1 - σ2 = (σ1 + σ2 + 2 * γ * Z) * sin (ϕ * Lw) + 2 *Cw * cos (ϕw) và đường cong F2 của quan hệ giữa hiệu và tổng các ứng suất chính trên trục đối xứng của tải trọng, trục bất lợi nhất về ổn định trong nền đối với tải trọng phân bố theo dạng tam giác.
Đường cong F2 cĩ thể lập nhanh chĩng nhờ bảng sau :
Bảng 2.1.3: Các trị số α0 để tính qat v = z/b 0,04 0,08 0,12 0,16 0,20 0,24 0,28 0,32 0,36 (σ1 - σ2)/q 0,16 0,26 0,34 0,395 0,43 0,46 0,48 0,49 0,495 (σ1 + σ2)/q 1,80 1,64 1,52 1,415 1,33 1,251 1,18 1,12 1,065 v = z/b 0,40 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 2,25 (σ1 - σ2)/q 0,50 0,512 0,487 0,441 0,394 0,351 0,315 0,284 0,258 (σ1 + σ2)/q 1,02 0,897 0,693 0,558 0,465 0,397 0,346 0,306 0,274
Nếu đường cong F2 khơngcắt đường thẳng F1 mà chỉ tiếp xúc tại 1 điểm hoặc khơng tiếp xúc, nền đất yếu bảo đảm ổn định vì trong nền chỉ cĩ 1 điểm phá hoại (M) hoặc khơng cĩ điểm nào.
X -Z H 'nđ H nđ b b Z
Các trị 1 2
q
σ σ−
và 1 2
q
σ σ+ trong trường hợp tải trọng phân bố theo dạng tam giác.
Với kết quả vừa nêu trên, 2b’ là chiều rộng của đáy nền đường ổn định ứng với chiều cao tính tốn H’nđ. Từ đĩ chiều rộng bệ phản áp theo dạng làm xoải ta-luy được xác định bởi:
bpa = b’ – b
Trường hợp gần đúng trị b’ cĩ thể xác định theo cơng thức:
' 0 * * 2 * * cos( ) ' * ( ) nd nd w w w H C b tg γ α ϕ γ ϕ − =
Trong đĩ : γnd – trọng lượng thể tích của đất nền đường; α0 – thơng số xác định theo bảng (2.1.1);
γ – trọng lượng thể tích của đất nền yếu;
Khi đã xác nhận được b’ và H’nđ ứng với trường hợp ổ định của nền đường trên đất yếu, chiều cao bệ phản áp theo dạng làm xoải ta-luy, về nguyên tắc, là hpa = H’nđ. Nhưng theo yêu cầu kinh tế kỹ thuật cĩ thể chọn chiều cao bệ phản áp theo điều kiện: hpa = ½ Hnđ.