Lời nói đầu tcvn 9152 : 2012 được chuyển đổi từ tcxd. 57-73

Bảng B.1 Hệ số áp lực đất chủ động

tải về 4.65 Mb.

trang	28/51
Chuyển đổi dữ liệu	23.06.2022
Kích	4.65 Mb.
	#52447

1 ... 24 25 26 27 28 29 30 31 ... 51

TCVN 9152-2012
TIN NHAN DINH KTTV THOI HAN MUA 12.2021-06.2022

Bảng B.2 Hệ số áp ực đất bị động 
B.1.2.2
Hình B.2: Sơ đồ tính toán và đa giác lực

Bảng B.1 Hệ số áp lực đất chủ động _c^* theo lời giải của lý luận cân bằng giới hạn điểm

^o	^o ^o	-30	-20	-10	0	10	20	30	40
10	0	0.49	0.58	0.65	0.70	0.72	0.73	0.72	0.67
	5	0.45	0.54	0.61	0.66	0.69	0.70	0.69	0.64
	10	0.43	0.51	0.58	0.64	0.67	0.69	0.68	0.63
20	0	0.27	0.35	0.42	0.49	0.54	0.57	0.60	0.59
	10	0.23	0.31	0.38	0.44	0.50	0.53	0.56	0.55
	20	0.22	0.28	0.35	0.41	0.47	0.51	0.53	0.54
30	0	0.13	0.20	0.27	0.33	0.40	0.46	0.50	0.52
	15	0.11	0.17	0.23	0.29	0.36	0.42	0.46	0.48
	30	0.10	0.15	0.21	0.27	0.33	0.39	0.43	0.46
40	0	0.06	0.11	0.16	0.22	0.29	0.35	0.42	0.46
	20	0.05	0.09	0.13	0.19	0.25	0.32	0.38	0.42
	40	0.04	0.07	0.12	0.17	0.23	0.29	0.36	0.41

Cần chú ý rằng, phương pháp cân bằng giới hạn điểm hiện nay tuy được coi là phương pháp tính toán chặt chẽ và chính xác nhưng do chưa lập được các bảng tính sẵn hoặc đồ thị để xác định các hệ số áp lực đất trong mọi trường hợp, nên trong tính toán thực tế, phương pháp này còn bị hạn chế nhiều so với phương pháp cân bằng giới hạn có thể trình bày sau này.
Bảng tính giá trị của _bt^*
Bảng B.2 Hệ số áp ực đất bị động _bt^* theo lời giải của lý luận cân bằng giới hạn điểm

^o	^o ^o	-30	-20	-10	0	10	20	30	40	50	60
10	0	1.53	1.53	1.49	1.42	1.31	1.18	1.04	0.89	0.71	0.53
	5	1.71	1.69	1.64	1.55	1.43	1.28	1.10	0.93	0.74	0.55
	10	1.88	1.79	1.74	1.63	1.5	1.33	1.15	0.96	0.76	0.55
20	0	2.76	2.53	2.3	2.04	1.77	1.51	1.26	1.01	0.77	0.56
	10	3.26	3.11	2.89	2.51	2.16	1.80	1.46	1.16	0.87	0.61
	20	4.24	3.79	3.32	2.86	2.42	2.00	1.63	1.25	0.92	0.63
30	0	5.28	4.42	3.65	3.00	2.39	1.90	1.49	1.15	0.85	0.60
	15	8.76	7.13	5.63	4.46	3.50	2.70	2.01	1.45	1.03	0.69
	30	11.72	9.31	7.30	5.67	4.35	3.29	2.42	1.73	1.23	0.75
40	0	11.27	8.34	6.16	4.60	3.37	2.50	1.86	1.35	0.95	0.64
	20	26.70	18.32	13.02	9.11	6.36	4.41	1.98	1.99	1.33	0.81
	40	43.23	29.40	20.35	13.96	9.43	6.30	4.16	2.67	1.65	0.96

B.1.2. Phương pháp cân bằng giới hạn cố thể
Phương pháp cân bằng giới hạn cố thể xác định giá trị áp lực đất lên tường chắn được nêu lên từ năm 1993 do một sỹ quan công binh người Pháp tên là C.A.Coulomb, sau đó được một kỹ sư công binh người Pháp tên là J.V.Poncelet phát triển thêm.
Tiếp đó, phương pháp này ngày càng được bổ sung và phát triển và hiện nay vẫn được còn dùng phổ biến trong thực tế vì tính chất thực dụng của nó.
B.1.2.1. Những giả thiết cơ bản và nguyên lý tính toán
Lý luận áp lực đất của C.A.Coulomb được xây dựng trên hai giả thiết cơ bản sau đây:
- Khi khối đất đắp sau tường chắn đạt trạng thái cân bằng giới hạn - chủ động hay bị động - mặt trượt thứ nhất sinh ra trong khối đất đắp giả thiết là phẳng, mặt trượt thứ hai là mặt tiếp giáp giữa đất và mặt lưng tường.
- Giá trị áp lực chủ động của đất lấy bằng giá trị lớn nhất trong các giá trị lực đẩy của khối đất lên tường khi nó đạt trạng thái cân bằng giới hạn chủ động; giá trị áp lực bị động có ép trồi của đất lấy bằng giá trị nhỏ nhất trong các giá trị lực chống của khối đất lên tường khi nó đạt trạng thái cân bằng giới hạn bị động.
Ngoài ra, để đơn giản tính toán, còn giả thiết rằng khối đất đắp là đồng chất và khi đạt trạng thái cân bằng giới hạn nó được xem như một cố thể, trạng thái ứng suất giới hạn chỉ xảy ra trên các mặt trượt.
Với những giả thiết đơn giản hóa đó, lý luận áp lực đất C.A.Coulomb đã vận dụng các phương trình cân bằng tĩnh của một hệ vật thuộc bài toán phẳng trong cơ học vật rắn tuyệt đối (trừ phương trình cân bằng mô men) cùng với công cụ toán học giải tích thông thường hoặc đồ giải để giải quyết các bài toán về áp lực đất.
B.1.2.2 Tính toán áp lực chủ động của đất
B.1.2.2.1 Trường hợp không xét tới sự nứt nẻ trên mặt đất đắp
Hình B.2 Biểu thị sơ đồ tính toán và đa giác các lực tác dụng lên lăng thể trượt (khối đất) ABC. Vì lăng thể trượt cân bằng tĩnh nên đa giác các lực tác dụng lên nó khép kín, điều này tương đương với hệ hai phương trình cân bằng tĩnh của các lực chiếu trên hai trục tọa độ vuông góc trên mặt phẳng tác dụng của các lực đó, tức là những phương trình x=0, z=0.

Hình B.2: Sơ đồ tính toán và đa giác lực
Từ hình B.2 có thể viết biểu thức của lực đẩy E tác dụng lên tường như sau:

E = E^T - (E^C1 + E^C2)

(B.4)

Trong đó:
E^T - Giá trị lực đẩy của đất lên tường khi bỏ qua ảnh hưởng của lực dính đơn vị C₁, C₂.
E^C1 - Giá trị lực đẩy bị giảm do ảnh hưởng của lực dính đơn vị C₁ tác dụng lên mặt trượt BC;
E^C2 - Giá trị lực đẩy bị giảm do ảnh hưởng của lực dính đơn vị C₂ tác dụng lên mặt lưng tường AB.
Các biểu thức của E^T, E^C1, E^C2 được lập từ hệ thức lượng trong các tam giác abh, ghi, eil và kết quả như sau:

E^T = H².M	(B.5)
E^C1 = C₁H.N₁	(B.6)
E^C2 = C₂H.N₂	(B.7)

Trong đó:

	(B.8)
	(B.9)
	(B.10)

Với ₁ =  +  + ; ₂ =  + 
Theo các biểu thức từ (B.4) đến (B.10) thấy rằng, ứng với một tường chắn và một loại đất có mặt ngoài nhất định, giá trị của E phụ thuộc vị trí mặt trượt BC, tức phụ thuộc góc  : E = f( )
Để tìm giá trị lớn nhất của lực đẩy E_max theo giả thiết hai nêu trên, có thể dùng giải tích hoặc đồ giải.
Nếu dùng giải tích, có
Thay E từ các biểu thức (B.4) đến (B.10) vào, sẽ rút ra biểu thức cho góc trượt nguy hiểm nhất _c ứng với giá trị E_max đó:

(B.11)

	(B.12)
	(B.13)
	(B.14)
(*)	(B.15)

(*) Việc chọn giá trị của  xem trong phụ lục E.
P_c, Q_c, R_c, T_c được tính theo các biểu thức sau:

P_c = cossincos( + ) - sincos( +  + )cos( - )
Q_c = cos( - )cos(2 +  + ) - cos( + )cos( + )
R_c = cossin( +  + )cos( - ) - sincoscos( + )
S_c = 4coscossin( +  +  + )
T_c = 2coscoscos( +  +  + )

(B.11*)

Vậy lực đẩy lớn nhất E_max có được bằng cách thay _ctheo biểu thức (B.11) vào các biểu thức (B.4) đến (B.10):

E_max =

(B.16)

Trong đó

	(B.17)
	(B.18)

Giả thiết biểu đồ phân bố giá trị cường độ lực đẩy lớn nhất là đường thẳng, từ (B.16) có thể suy ra biểu thức cường độ áp lực đất như sau (thay H bằng Z):

(B.19)

Từ (B.19) xác định được độ sâu H_tt kể từ đỉnh tường mà trong phạm vi đó tường không chịu tác dụng lực đẩy của đất.
Thực vậy, từ điều kiện _c = 0 rút ra:

(B.20)

Có thể xem biểu đồ phân bố giá trị cường độ áp lực đất là tam giác bcd, giá trị áp lực chủ động của đất sẽ lấy bằng diện tích tam giác đó:

;

(B.21)

Hay
;
Trong đó:

(B.22)

Điểm đặt và phương tác dụng của E_c nêu trên hình (B.3)

tải về 4.65 Mb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn:

1 ... 24 25 26 27 28 29 30 31 ... 51