Lời nói đầu tcvn 9152 : 2012 được chuyển đổi từ tcxd. 57-73
Hình B.26: Biểu đồ giá trị hệ số nền
tải về 4.65 Mb.
|
TIN NHAN DINH KTTV THOI HAN MUA 12.2021-06.2022
- Điều hướng trang này:
- B.3. Áp lực đất tính toán tác dụng lên tường chắn
| Hình B.26: Biểu đồ giá trị hệ số nền
Khi có cơ sở chắc chắn, có thể xét dạng biểu đồ phân bố giá trị của hệ số nền khác, ví dụ như phân bố tam giác hay hình thang chẳng hạn. Khi xem tường như một dầm đặt trên nền đàn hồi thì dẫn tới việc phải xác định áp suất tiếp xúc giữa mặt lưng tường với đất đắp. Đối với trường hợp đất đắp là đất rời đặc trưng bởi hệ số nền như đã nêu trên, thì có thể tính toán theo những phương pháp hiện dùng hoặc là xác định bằng cách lấy tích phân phương trình vi phân đường đàn hồi của dầm bằng biện pháp làm đúng dần liên tiếp. b) Trường hợp đất dính Nếu đất đắp là đất dính, có thể dùng phương pháp tính toán do B.N.JEMOCHKIN đề nghị. Trong trường hợp này, việc tính toán được thực hiện bằng cách đưa lực vào những thanh ảo cứng lập lên giữa tường và đất. Vậy việc tính toán sẽ dẫn tới phải giải nhiều lần hệ thống siêu tĩnh bằng phương pháp lực. Ngoài ra cũng nên dùng phương pháp thực nghiệm giải bài toán lý thuyết đàn hồi theo phương pháp PTHH. Đặc trưng biến dạng của đất dính - mô đuyn biến dạng E0 - dùng trong tính toán được xác định theo kết quả nghiên cứu đất trong phòng thí nghiệm ở trạng thái nhào trộn, có xét tới sự thay đổi của độ ẩm và độ chặt của đất tương ứng với điều kiện làm việc thực tế của đất đắp sau này. B.3. Áp lực đất tính toán tác dụng lên tường chắn Như phần trên đã nêu áp lực đất đắp tác dụng lên tường chắn có chiều cao và dạng mặt ngoài nhất định, không những phụ thuộc vào tính chất cơ lý của đất đắp mà còn phụ thuộc vào chuyển vị có thể xảy ra đối với tường do tác dụng của các loại tải trọng và tác động bên ngoài cũng như do tính dễ biến dạng của nền tường và độ cứng của bản thân tường. Do đó, trong việc thiết kế tường chắn đất (là một bộ phận của công trình thủy lợi hay một công trình độc lập) cần phải căn cứ vào điều kiện làm việc cụ thể của công trình nói chung để phân tích điều kiện áp dụng lẫn nhau giữa tường chắn và đất đắp mà định ra sơ đồ thích hợp để xác định áp lực tính toán tác dụng lên tường. Trong thực tế, có thể phân biệt ba loại sơ đồ tính toán như sau: Sơ đồ 1: Khi tường nghiêng hoặc chuyển vị về phía trước do tác dụng của áp lực đất hoặc tải trọng ngoài, áp lực tính toán của đất lên tường có thể là áp lực đất tĩnh E0 hoặc áp lực chủ động Ec. Khi chuyển vị của những điểm trên lưng tường có giá trị nhỏ hơn chiều cao kể từ mặt đỉnh móng tường tới điểm xét, áp lực tính toán tác dụng lên tường trong phạm vi chiều cao đó được lấy bằng áp lực đất tĩnh E0. Khi chuyển vị của những điểm trên lưng tường có giá trị lớn hơn chiều cao kể từ mặt đỉnh Có những trường hợp riêng, khi tường cao, mặt cắt thân tường (bản góc) giảm dần theo chiều cao, như vậy có thể xảy ra trường hợp phía trên tường mảnh, dễ uốn, dưới tác dụng của áp lực đất lên tường sẽ gây ra chuyển vị đủ lớn để được tính theo áp lực chủ động tác dụng lên tường, còn phần dưới cứng hơn, có chuyển vị nhỏ chỉ được tính theo áp lực đất tĩnh. Vậy trên một lưng tường vừa có cả áp lực chủ động tác dụng ở phần trên và vừa có áp lực đất tĩnh tác dụng ở phần dưới. Điểm ranh giới giữa hai biểu đồ áp lực này tại chỗ có chuyển vị vừa bằng chiều cao của điểm đó kể từ đỉnh móng. Sơ đồ 2: Dưới tác dụng của nhiệt hun nóng ngực tường hoặc khi nền tường lún không đều về phía đất đắp hay dưới tác dụng của tải trọng ngoài tường chắn có thể nghiêng hoặc chuyển vị về phía đất đắp, những độ lớn của chuyển vị này chưa đủ để hình thành áp lực bị động ép trồi, thì áp lực tính toán tác dụng lên tường, trong trường hợp này được lấy bằng tổng của áp lực chủ động và áp lực bị động không ép trồi của đất. Theo nguyên tắc, áp lực chủ động được tính theo các biểu thức đã nêu trên, còn áp lực bị động không ép trồi được tính với giả thiết bằng tường dài hoặc một đơn vị được xem như một dầm có chiều dài bằng chiều cao tường đặt trên nền đàn hồi, nếu như băng tường này có độ cứng nhất định (không phải cứng tuyệt đối). Theo quy định, tường chắn được xem như một kết cấu có độ cứng hữu hạn và được tính toán có xét tới chuyển vị của tường, nếu chuyển vị của lưng tường được xác định có xét tới độ uốn của bản thân tường và tính dễ biến dạng của nền tường, lớn hơn chiều cao của phần tường đang xét kể từ đỉnh móng tới mặt cắt tính toán, nhưng chưa đủ để hình thành lăng thể trồi. Tuy nhiên, trong trường hợp tường chắn cấp III và IV có chiều cao nhỏ hơn 10m, có thể không xét tới áp lực bị động không ép trồi trong tính toán. Sơ đồ 3: Khi dưới tác dụng của tải trọng ngoài, tường chuyển vị về phía đất đủ để hình thành lăng thể trồi, lực chống của đất lên tường lúc đó gọi là áp lực bị động có ép trồi Ebt. Trong tính toán, áp lực bị động có ép trồi của đất được tính ứng với trạng thái cân bằng giới hạn của khối đất sau tường. Như phần trên đã nêu, hiện nay có hai loại phương pháp xác định giá trị áp lực chủ động và áp lực bị động có ép trồi của đất là phương pháp cân bằng giới hạn điểm, đại biểu bởi lý luận của V.V.XOKOLOVSKI và phương pháp cân bằng giới hạn cố thể, đại biểu bởi lý luận C.A.Coulomb. Phương pháp trên hiện nay được coi là một phương pháp tính toán chặt chẽ về mặt toán học, song còn bị hạn chế chủ yếu ở chỗ chưa đưa ra được các lời giải và bảng tính sẵn cho các bài toán có điều kiện tổng quát ứng với trường hợp thường gặp trong thực tế. Phương pháp dưới có thể được coi là phương pháp gần đúng, do chỗ giả thiết mặt trượt là phẳng. Tuy nhiên, hiện nay phương pháp này vẫn đang được dùng rộng rãi trong thực tế, đặc biệt là để xác định giá trị áp lực chủ động của đất, vì tính toán tương đối đơn giản và đặc biệt là vì có thể giải quyết được nhiều trường hợp phức tạp thường gặp đối với đất đắp sau tường là đất rời hoặc đất dính. Các kết quả thực nghiệm đối với đất rời cho biết rằng, trong trường hợp cân bằng giới hạn chủ động, mặt trượt giả thiết của Coulomb không khác nhiều so với mặt trượt thực tế. Trong các trường hợp thông thường, trị số áp lực chủ động xác định theo phương pháp Coulomb chỉ sai kém so với kết quả tính theo phương pháp chặt chẽ trong phạm vi từ 2 đến 10%. Nói chung khi và nhỏ hơn 15o, trị số áp lực chủ động tính theo phương pháp Coulomb được xem là phù hợp với thực tế. Trường hợp cân bằng giới hạn bị động, mặt trượt theo giả thiết Coulomb có nhiều trường hợp khác xa với mặt trượt thực tế, do đó giá trị áp lực bị động của đất tính theo lý luận Coulomb cho kết quả quá lớn. Tuy nhiên trong thực tế, nếu như đất đắp có góc ma sát trong nhỏ, mặt lưng tường tương đối trơn nhẵn (tức góc nhỏ), sai số đó không lớn lắm, và trong trường hợp này, cho phép dùng lý luận Coulomb để tính áp lực bị động của đất. Giá trị áp lực bị động không ép trồi, phụ thuộc giá trị chuyển vị của tường về phía đất, để giải bài toán xác định giá trị áp lực bị động không ép trồi của đất có xét tới chuyển vị của tường, thuận tiện dùng trong tính toán thực tế. Mặt khác, tình hình chuyển vị của các điểm trên lưng tường cũng diễn ra phức tạp và không giống nhau, do đó hiện nay vẫn tạm dùng phương pháp tính dầm trên nền đàn hồi - phương pháp đàn hồi cục bộ - để xác định giá trị áp lực bị động không ép trồi của đất như đã nêu trên. Hiện nay có thể dùng phương pháp PTHH để tính toán. tải về 4.65 Mb. Chia sẻ với bạn bè của bạn:
|