ĐỒ ÁN (1): CÔNG TRÌNH KỸ THUẬT ĐÔ THỊ - CÔNG TRÌNH NGẦM

ĐỒ ÁN: CÔNG TRÌNH KỸ THUẬT ĐÔ THỊ - CÔNG TRÌNH
NGẦM
NỘI DUNG: THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN TƯỜNG CHẮN
GVHD: TRẦN VĨNH HÀ
SVTH:
LỚP:
STT: 80 – k
Vị trí thiết kế: A80 – B80
I. SỐ LIỆU ĐẦU VÀO
Bảng 1. Thông số vật liệu
Stt Thông số Ký hiệu Đơn vị
k
1 Bê tông giằng đỉnh kg/m
3
2500
2 Tường xây đá hộc kg/m
3
2725
3 Lan can kg/m 27
4 Dung trọng đất đắp γ kg/m
3
1860
5 Cường độ kháng cắt c (Su) Kpa 57
6 Góc ma sát trong φ
f
độ 34
7 Góc ma sát ngoài δ độ 23
Chiều sâu mực nước ngầm D
w
m 3.5
Nền đất sét

Bảng 2: Thông số mặt cắt ngang đường
Stt Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị
1 Bề rộng hè B
h
m 2x4.5
2 Bề rộng mặt đường B
d
m 2x3.75
A. Khái quát về khu vực thiết kế.
Khu vực thiết kế là tuyến bờ kè kênh mương thành phố Việt Trì, Phú
Thọ.Vị trí thiết kế thuộc điểm A80 – B80 nằm sát ranh giới quy hoạch
với một bên là mép của bờ mương quy hoạch, một bên là….
1
Cao độ hoàn thiện tính đến mép hè là úng với A80 (13.84m) và B80
(14.24m) Cao độ chân tường bằng cao độ đáy mương chôn sâu 0,3m.
Mương được xác định là hệ thống mương tiêu nước mặt cho khu đô thị mới
nên trong quá trình thiết kế cần đảm bảo chiều sâu của mương sao cho các
cửa xả thoát nước ra một cách dễ dàng và nhanh chóng nhất nên dựa vào đó
chọn cao độ đáy mương là 11,55m.
* Bình đồ đoạn tường chắn thiết kế (A80 – B80)
* Trắc dọc đoạn tường chắn thiết kế
B. Lựa chọn 2 phương án tường chắn đất.
-
Các tính toán cụ thể ta tính toán cho tường chắn có chiều cao thân
tường lớn nhất là H = 2.3m.
-
Các thông số kích thước cụ thể được ghi trên Bảng 3.
-
Phương án chọn là phương án tường không đối xứng, với các thông số
đảm bảo về kích thước và chiều cao quy định.

-
Xét về mặt kinh tế, giá thành đầu tư xây dựng thì phương án chọn có
giảm hơn về tiết kiệm vật liệu và thiết kế góc nghiêng đáy móng đảm bảo
khả năng chống trượt tốt hơn. Hơn nữa do đặc thù khu vực thiết kế là kè
vai đường, bị giới hạn mặt bằng thi công bởi chỉ giới đường đỏ xác định
quy hoạch nên lựa chọn phương án tường chắn không đối xứng là hợp lý
hơn cả.
* Hai phương án tường chắn
-
Dựa vào cao độ đỉnh thiết kế, cao độ đáy mương và trắc dọc tuyến, xác
định được chiều cao tường H=2.7m. Phần móng trước cao h=0,7m; với
các thông số ghi trên Bảng 3.
2
-
Phương án chọn là phương án tường không đối xứng, với các thông số
đảm bảo về kích thước và chiều cao quy định. Xét về mặt kinh tế, giá
thành đầu tư xây dựng thì phương án chọn có giảm hơn về tiết kiệm vật
liệu và thiết kế góc nghiêng đáy móng đảm bảo khả năng chống trượt
tốt.Đồng thời với phương án này, sự làm giảm diện tích lòng kênh sẽ là ít
hơn so với phương án so sánh
Bảng 3: Kích thước tường chắn
Stt Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị
1 Chiều cao thân tường chắn H m 2.7
2 Bề rộng đỉnh tưởng b m 0.5
3 Góc nghiêng lưng tường
α
độ 15
4 Bề rộng chân tường b
0
m 1.22

5 Bề rộng đáy móng B m 2.02
6 Bề rộng gót móng b
1
m 0.5
7 Bề rộng mũi móng b
2
m 0.3
8 Chiều cao gót móng h
1
m 0.88
9 Chiều cao mũi móng h
2
m 0.7
10 Góc nghiêng đáy móng
ε
độ 5
10
Chiều dài phân đoạn tường
tính toán
L m 10
3
1
5
b
H
B
b
1
b
0

b
2
h
2
h
1
5
°
* Tính toán thông số đầu vào
-
Bề rộng chân tường:
b
0
= b

+ H×tg
α
= 0.5 + 2.7×tg15
0
= 1.22(m)
-
Bề rộng đáy móng:
B = b
0
+ b
1
+ b
2
= 1.22 + 0.5 +0.3 = 2.02 (m)
-

Chiều cao gót móng:
h
1
= h
2
+B×tgε = 0.7+ 2.02× tg5
0
= 0.88 (m)
-
Từ các thông số đã biết, theo hình dạng tường chắn ta có: góc giữa
lưng tường và mặt phẳng nằm ngang: θ = 90
0
– α = 90 - 15 = 75
0
4
II. KIỂM TOÁN ĐỘ ỔN ĐỊNH TƯỜNG
-
Chia tường chắn thành 3 phần: đỉnh tường, thân tường, móng tường.
-
Ta lần lượt kiểm toán độ ổn định của tường chắn với một phân tố có
chiều dài 10m.
II.1 Tính toán tải trọng tác dụng lên tường
II.1.1 Hoạt tải
-
Trường hợp vị trí hoạt tải nằm trong khoảng bằng chiều cao tường
phía sau lưng tường thì giá trị áp lực đất do hoạt tải gây ra được xác định
theo công thức:
E
a3
= Δp*H*L*cos(α+δ) = Ka*γ*g*heq*H*L*cos(α+δ)*(10

-9
) (KN)
Trong đó: heq - chiều cao đất tương đương với xe tải thiết kế (mm)
9
eq s a
p h . .g.k .10
−
∆ = γ
,
heq thuộc vào bảng tra :
II.1.2 Tĩnh tải
-
Công thức chung: P
i
= F
i
.γ
i
.g.L.10
-3
(KN)
+ Trong đó:
P
i
– giá trị tĩnh tải thứ i (KN)
F
i
- diện tích bộ phận kết cấu hoặc khối đất (m
2
)

γ – trọng lượng riêng của vật liệu (kg/m
3
)
g – gia tốc trọng trường (m/s
2
)
L – chiều dài phân đoạn tính toán (m)
5
a. Trọng lượng lan can
G = γ x g x L = 27x9.81x10x10
-3
= 2.65 KN
b. Trọng lượng giằng tường
G
1
= b x h x γxg x L = (0.5x0.2)x2500x 9.81x10x10
-3
= 24.53 KN.
c. Trọng lượng bản thân tường

( )
3
2
G bxhx 0.5x2.7 x2725x9.81x10x10 360.88 KN x g x L=
−
= =γ

3
3
1 1

x x g x b L
2
xhx
2
G (0.72x2.7)x2725x9.81x10x10 259.84 KN
−
γ == =
3
4
G x g x L (2.02x0.7)x2725x9.81x10x10b 377.99 KNxhx
−
= γ = =
3
5
1 1
G x x g x L (2.02x0.18)x2725x9.81x10x10 48.63 KN
2
bxhx
2
−
= γ = =

G
thân tường
= G
2
+G
3
+G
4

+G
5
= 360.88+259.84+377.99+48.63 = 1047.34 KN
6
d. Trọng lượng đất đắp trên lưng tường
3
6
1 1
G x x g x L (0.72x2.7)x1860x9.81x10x10 177.36b KN
2 2
xhx
−
= γ = =
( )
3
7
G bxhx 0.5x2.7 x1860x9.81x10x10 x g x 246.33 KN L
−
= =γ =
G
đất đắp
= G
6
+ G
7
= 177.36 + 246.33 = 423.69 KN
(Điểm đặt lực là trọng tâm các hình vẽ)
II.2 Tính toán áp lực đất
-
Góc giữa lưng tường và mặt phẳng nằm ngang θ =90

0
-α = 75
0
-
Góc nghiêng của áp lực đất cơ bản: α + δ = 15 + 23 =
38
0
-
Biểu đồ phân bố áp lực đất chủ động lên tường chắn và
khi ta dịch chuyển biểu đồ áp lực đất ta được.
-
3
8
0
.
5
0
.
2
0
.
7
2
.
7
0
.
8
8
2

.
7
0
.
4
H
0
.
5
h
1
2
.0
2
BiÓu ®å ph©n bè ¸p lùc ®Êt chñ ®éng lªn t êng ch¾n
E
a
2
E
a
2
E
a
1
P
a
1
P
a
2

7
II.2.1 Tính toán áp lực đất cơ bản
Xác định áp lực đất cơ bản theo công thức:
a
a
Hxp Cos( ) (KN)
1
2
E
α + δ=
Trong đó:
9
a a
p K .h. .g.10 (Mpa)
−
= γ
a. Trị số của hệ số áp lực đất chủ động:
2
a
2
sin ( )
T.sin ( ) s
K
i

n( )
θ
=
+ ϕ
θ × θ−δ

Trong đó:
ϕ
= 34
0
, α = 15
0
,
β
= 0 ,
δ
= 23
0
Với :
2 2
sin( )sin( ) sin(34 23)sin(34 0)
1 1 2.22
sin( ) sin( ) sin(75 23
T
) sin(75 0)
   
ϕ + δ ϕ−β + −
+ = + =
   
θ + δ + θ + β + +
  
=
+

Suy ra:
2 2

2 2
a
0.55
sin ( ) sin (75 34)
T.sin ( ) sin( ) 2.22xsin (75) sin(75 23)
K
= =
θ+ ϕ +
θ × θ−δ −
=
×
-
Ka được phân ra theo 2 phương đứng và ngang:
+ Trị số áp lực đất chủ động theo phương đứng:
v
a a
xSin( ) 0.55xSin(15 23) 0.339
K K
α + δ = + =
=
+ Trị số áp lực đất chủ động theo phương ngang:
v
a a
xCos( ) 0.55x Cos(15 23) 0.433
K K
α + δ = + =
=
-
Tại điểm chân của thân tường H = 2.7 m
P

a1
= Ka.γ
s
.g.H.10
-9
= 0.55x1860x9.81x2700x10
-9
= 0.0271 MPa
= 27.10 KN/m
2
-
Tại điểm đáy gót móng Z = (H + h1) = 2.7 + 0.88 =
3.58 m
8
P
a2
= Ka.γ
s
.g.Z.10
-9
= 0.55x1860x9.81x3580x10
-9
= 0.03592 Mpa
= 35.92 KN/m
2
b. Áp lực đất chủ động:
+ Lên thân tường (H = 2.7m): Vị trí của áp lực chủ động E
a
1
tác dụng tại điểm ở độ cao 0,4H phía trên đáy tường.

( )
1
a a1
1 1
E .P .H.L.cos x27.10x2.7x10xcos(15+23) 288.29 KN
2 2
= α + δ = =
• Theo phương đứng:
1v 1
a a
E E .sin( ) 288.29xsin(15 23) 177.49 KN= α + δ = + =
• Theo phương ngang:
1h 1
a a
E E .cos( ) 288.29xcos(15 23) 227.18 KN= α + δ = + =
+ Lên móng tường (h1 = 0.88m): Điểm đặt lực tại trung điểm của
cạnh gót móng (vị trí
1
h
2
)
( )
1 2
2
a a
a 1
P P 27.10 35.92
E .h .L.cos x0.88x10xcos(15 23) 218.51 KN
2 2
+ +

= α + δ = + =
• Theo phương đứng:
2v 2
a a
E E .sin( ) 218.51xsin(15 23) 134.53KN= α + δ = + =
• Theo phương ngang:
II.2.2 Tính toán áp lực đất do hoạt tải chất thêm (Ls)
-
Trường hợp vị trí hoạt tải nằm trong khoảng bằng chiều cao tường
phía sau lưng tường thì giá trị áp lực đất do hoạt tải gây ra được xác định
theo công thức:
E
a3
= Δp*H*L*cos(α+δ) = Ka*γ*g*heq*H*L*cos(α+δ)*(10
-9
) (KN)
9
2h 2
a a
E E .cos( ) 218.51xcos(15 23) 172.19 KN
= α + δ = + =
Trong đó: heq - chiều cao đất tương đương với xe tải thiết kế (mm)
9
eq s a
p h . .g.k .10
−
∆ = γ
,
heq thuộc vào bảng tra :
0

.
5
0
.
2
0
.
7
2
.
7
2
.
0
2
0
.
8
8
2
.
7
0
.
5
h
1
0
.
5

H
E
a
3
E
a
4
S¬ ho¹t t¶i t¸c dông lªn t êng
-
Ta có: H + h
1
= 2700 + 880 = 3580 (mm)
-
Nội suy h
eq
:
10
eq
(760 1200)(3580 3000)
h 1200 1114.93 (mm)
6000 3000
− −
= + =
−
∆P = h
eq
.K
a
.γ
s

.g.10
-9
= 1114.93x0.55x1860x9.81x10
-9
= 0.01119(MPA) =
11,19KN/m
2
a3
E p .H.L.cos( ) 11,19x2.7x10xcos(15+23) 238.08 KN
= ∆ α + δ = =
-
Điểm đặt lực tại vị trí có cao độ 0.5H tính từ chân tường.
(Như hình vẽ)
+ Theo phương ngang:
H
a3 a3
E E .cos(15 23) 238.08 cos(15 23) 187.61KN
= + = × + =
+ Theo phương đứng:
V
a3 a3
E E .sin(15 23) 238.08.sin(15 23) 146.58KN
= + = + =
a4 1
E p .h .L.cos( ) 11,19x0.88x10xcos(15+23) 77.60 KN= ∆ α + δ = =
-
Vị trí đặt lực có cao độ 0.5h
1
tính từ đáy móng. (Như hình
vẽ).

+ Theo phương ngang:
H
a4 a4
E E .cos( ) 77.60 cos(15 23) 61.15KN
= α +δ = × + =
+ Theo phương đứng:
V
a4 a4
E E .sin( ) 77.60xsin(15 23) 47.78KN
= α + δ = + =
11
II.3 Tổ hợp tải trọng
-
Chọn vị trí trọng tâm O tại mép ngoài đáy móng (như hình vẽ)
0
.
5
0
.
2
0
.
7
2
.
7
0
.
8
8

2
.
7
0
.
5
h
1
0
.
4
H
0
.
5
H
2
.
0
2
momen
a
2
E
E
a
1
o
E
a

4
E
a
3
G
2
G
3
G
4
G
5
G
7
G
6
G
G
1
II.3.1 Xác định cánh tay đòn của từng lực
12
2
G1=G2=G :
b 0.5
H b 0.3 0.55 m
2 2
V 0
= + = + =
=

0
2
G3:
1.22 0.5 26
0.3 0.5 1.04
3 3 25
V 0
b b
H b b m
− −
= + + = + + = =
=
G4:
2.02
H 1.01
2 2
V 0
B
m= = =
=
G5:
2 2 2.02 101
H 1.35
3 3 75
V 0
B x
m= = = =
=

0

2
G6:
2( ) 2(1.22 0.5) 32
H 0.3 0.5 1.28
3 3 25
V 0
b b
b b m
− −
= + + = + + = =
=
1
G7:
0.5
H 2.02 1.77
2 2
V 0
b
B m= − = − =
=
a1
2
1
E :
H 0.4H h 0.4x2.7 0.7 1.78 m
V B b 2.02 0.5 1.52 m
= + = + =
= − = − =
a2
0

1
E :
H 0.5h Btg 0.5x0.88 2.02xtg5 0.26 m
V B 2.02 m
= − ε = − =
= =
13
a3
1
1
E :
H 0.5H h 0.5x2.7 0.88 2.23 m
V B b 2.02 0.5 1.52 m
= + = + =
= − = − =
a4
0
1
E :
H 0.5h Btg 0.5x0.88 2.02xtg5 0.26 m
V B 2.02 m
= − ε = − =
= =
II.3.2 Tính toán mômen
-
Gía trị của mômen được tính theo công thức:
M = Fxl (KNm)
F: giá trị của lực
l: giá trị cánh tay đòn:
-

Các giá trị được tổng hợp trong bảng tổng hợp tải trọng sau:
STT
Loại tải
trọng
Kí
hiệu
Giá trị
(KN)
Thành phần lực Cánh tay đòn (m) Mômen (KN.m)
Phương
ngang
Phương
đứng
Phương
ngang
Phương
đứng
Mox Moy
1 Lan can G 2,65 0 2,65 0,55 0 1,46 0
2
Trọng
lượng khối
đất đắp
G7 246.33 0 246.33 1,77 0 436.00 0
3 G6 177.36 0 177.36 1,28 0 227.02 0
4
Trọng
lượng bản
thân tường
G5 46.63 0 46.63 1.35 0 62.95 0

5 G4 377.99 0 377.99 1.01 0 381.77 0
6 G3 259.84 0 259.84 1.04 0 270.23 0
7 G2 360.88 0 360.88 0.55 0 198.48 0
8
Bê tông
giằng đỉnh
G1 24,53 0 24,53 0,55 0 13.49 0
9
Áp lực đất
Ea1 288.29
227.18 177.49
1,52 1,78 345.31 315.93
10 Ea2 218.51
172.19 134.53
2,02 0,26 347.82 34.98
11
Hoạt tải
chất thêm
Ea3 238.08
187.61 146.58
1,52 2,23 285.17 326.87
12 Ea4 77.60
61.15 47.78
2,02 0,26 123.52 12.42
13 Tổng 648.13 2002.59 2693.22 690.20
14
II.3.3 Tổ hợp tải trọng
Hệ sốtải trọng dùngcho tải trọng thường xuyên, γ
p
LOẠITẢITRỌNG

Hệsốtải trọng
Lớnnhất
Nhỏnhất
DC:Cấukiệnvàcác thiếtbịphụ 1,25 0,90
DW:Lớpphủvàcác tiện ích 1,50 0,65
EH:Áplực ngangcủađất
+Chủđộng
+Nghỉ
1,50
1,35
0,90
0,90
EV:Áplực đấtthẳngđứng
+Kếtcấu tườngchắn
+Kếtcấu vùicứng
+Khungcứng
+Kếtcấu
vùimềmkhácvớicốnghộpthép
1,35
1,30
1,35
1,95
1,00
0,90
0,90
0,90
Bảng hệ số tải trọng cho các trạng thái giới hạn
Trạng thái giới hạn Hệ số tải trọng
DC DW LL E
H

E
V
Trạng thái giới hạn sử
dụng
1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
Trạng thái
giới hạn
cường độ
Lớn
nhất
1,2
5
1,50 1,75 1,5 1,35
Nhỏ
nhất
0,9
0
0,65 1,35 0,9 1,0
15
Trong đó:
Dc: là cấu kiện và các thiết bị phụ trợ.
Dw:là lớp phủ mặt cầu và các tiện ích.
LL: Hoạt tải chất thêm do xe chạy.
Eh: Áp lực đất theo phương ngang.
Ev: Áp lực đất theo phương đứng.
Ta xét trong hai trạng thái giới hạn:
Trạng thái giới hạn cường độ
Trạng thái giới hạn sử dụng.
Các giá tri được tổ hợp trong bảng sau:
TỔ HỢP TẢI TRỌNG THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN CƯỜNG ĐỘ, VÀ SỬ DỤNG

STT
Trạng
thái
giới
hạn
Tải
trọng
Giá trị tải trọng (KN) Hệ số tải trọng
Giá trị đã nhân hệ số
(KN)
Cách tay đòn
(m)
Mômen (KN.m)
Phương
ngang
(H)
Phương
đứng
(V)
D
c
Dw E
H
Ev
Phương
ngang
(H)
Phương
đứng
(V)

X
(m)
Y
(m)
M
ox
I
Trạng
thái
giới
hạn sử
dụng
G 2,65 1 2,65 0,55 1,46
G1 24.53 1 24.53 0.55 13.49
G2 360.88 1 360.88 0.55 198.48
G3 259.84 1 259.84 1,04 270,23
G4 377.99 1 377.99 1.01 381.77
G5 46.63 1 46.63 1.35 62.95
G6 177.36 1 177.36 1.28 227.02
G7 246.33 1 246,33 1.77 436
Ea1 227.18 177.49 1 1 227.18 177.49 1,52 1,78 269.78
Ea2 172.19 134.53 1 1 172.19 134.53 2,02 0,26 271.75
Ea3
187.61 146.58
1 1
187.61 146.58
1,52 2,23 222.80
Ea4
61.15 47.78
1 1

61.15 47.78
2,02 0,26 96.51
Tổng 648.13 2002.59 648.13 2002.59 2452.24

II Trạng
thái
giới
hạn
cường
G 2,65 1,5 3,98 0,55 2,19
G1 24.53 1,25 30.66 0.55 16.86
G2 360.88 1,25 451.11 0.55 248.11
G3 259.84 1,25 324,80 1,04 337,79
16
độ
(max)
G4 377.99 1,25 472.49 1.01 477.22
G5 46.63 1,25 58.29 1.35 78.69
G6 177.36 1,25 221.70 1.28 283.78
G7 246.33 1,25 307.91 1.77 545.00
Ea1 227.18 177.49 1,5
1,3
5
340.77 239.61 1,52 1,78 364.21
Ea2 172.19 134.53 1,5
1,3
5
258.29 181.62 2,02 0,26 366.87
Ea3
187.61 146.58

1,5
1,3
5
281.42 197.88 1,52 2,23 300.78
Ea4
61.15 47.78
1,5
1,3
5
91.73 64.50 2,02 0,26 130.29
Tổng 648.13 2002.59 972.21 2554.55 3151.79

III
Trạng
thái
giới
hạn
cường
độ
(min)
G 2,65 0,65 1,72 0,55 0,95
G1 24.53 0,9 22.08 0.55 12.14
G2 360.88 0,9 324.80 0.55 178.64
G3 259.84 0,9 233,86 1,04 243,21
G4 377.99 0,9 340.20 1.01 343.60
G5 46.63 0,9 41.97 1.35 56.66
G6 177.36 0,9 159.62 1.28 204.31
G7 246.33 0,9 221.70 1.77 392.41
Ea1 227.18 177.49 0,9 1 204.46 177.49 1,52 1,78 269.78
Ea2 172.19 134.53 0,9 1 154.97 134.53 2,02 0,26 271.75

Ea3
187.61 146.58
0,9 1 168.85
146.58
1,52 2,23 222.80
Ea4
61.15 47.78
0,9 1 55.04
47.78
2,02 0,26 96.52
Tổng 648.13 2002.59 583.32 1852.33 2292.77
- Quy ước theo tâm O: Tổng mômen theo OX chống lật; tổng mômen
theo OY làm lật tường.
II.4 Kiểm toán điều kiện ổn định lật
II.4.1 Trạng thái giới hạn sử dụng.:
Độ lệch tâm: e
1
' . 2452.24 883.42 1568.82( . )
n
i i
i
M G L KN m
=
= = − =
∑ ∑
1
2002.59( ).
n
i
i

P P KN
=
= =
∑ ∑
17
'
0
2,02 1568.82
0.2266( )
2 2 2 2002.59
B B M
e x m
P
= − = − = − =
∑M’ :Tổng mô men lấy tại vị trí mép ngoài đáy móng.
∑ P: Tổng áp lực thẳng đứng lên đáy móng.
Ta có:
2,02
0,505
4 4
b
m
= =
Vì móng được đặt trên nền đất sét. Do vậy:
4
b
e
<
là đảm bảo điều kiện
chống lật.

II.4.2 Trạng thái giới hạn thứ I (γ
max
)
-Độ lệch tâm :e
1
' . 3151.79 1325.15 1826.64( . )
n
i i
i
M G L KN m
=
= = − =
∑ ∑
1
2554.55( ).
n
i
i
P P KN
=
= =
∑ ∑
'
0
2,02 1826.64
0,2949( )
2 2 2 2554.55
B B M
e x m
P

= − = − = − =
Ta có:
2,02
0,505
4 4
b
m
= =
Vì móng được đặt trên nền đất sét do vậy:
4
b
e
<
là đảm bảo điều
kiện chống lật.
II.4.3 Trạng thái giới hạn thứ II (γ
min
)
-Độ lệch tâm :e
1
' . 2292.77 795.08 1497.69( . )
n
i i
i
M G L KN m
=
= = − =
∑ ∑
1
1852.33( ).

n
i
i
P P KN
=
= =
∑ ∑
18
'
0
2,02 1497.69
0,2015( )
2 2 2 1852.33
B B M
e x m
P
= − = − = − =
Ta có:
2,02
0,505
4 4
b
m
= =
-
Vì móng được đặt trên nền đất sét do vậy:
4
b
e
<

là đảm bảo điều
kiện chống lật
II.5 Kiểm toán điều kiện trượt phẳng. (Trên nền đất sét)
-
Điều kiện đảm bảo chống trượt:
Q
R
= φ.Q
n
= φ
T
.Q
T
+ φ
eq
.Q
eq
≥ ∑H
-
Trong đó:
φ
T
: hệ số sức kháng cho sức kháng trượt giữa đất và móng.
Q
T
: sức kháng trượt danh định.
φ
eq
: hệ số sức kháng cho sức kháng bị động.
Q

eq
: sức kháng danh định của đất trong quá trình thiết kế.
-
Ta có: (Do bỏ qua áp lực đất bị động nên: φ
eq
.Q
eq
= 0)
Q
R
= φ
T
.Q
T
-
Lại có: Đối với nền đất cát Q
T
= V.tgδ = V.tgφ
f
(Với móng Bê tông đổ trực tiếp thì tgδ = tgφ
f
)
V tổng thành phần lực theo phương thẳng đứng
φ
f
= 34
o
góc nội ma sát của đất nền.
φ
T

= 0.8 tra bảng hệ số sức kháng (B5.4-1 bảng các hệ số sức kháng
theo trạng thái giới hạn cường độ cho các móng nông đối với bê tông
đổ tại chỗ trên cát).
-
Vậy điều kiện đảm bảm chống trượt: Q
r
= 0.8.Q
T
≥ ∑H
II.5.1 Trạng thái giới hạn sử dụng.
-
Độ lệch tâm: e
19
∑M = 1795.616 KNm
1
1981.216 ( ).
=
= =
∑ ∑
n
i
i
P P KN
1 0
2 1795.616
0.094 ( )
2 2 2 1981.216
= − = − = − =
B B M
e x m

P
-
Tính toán ứng suất dưới đáy móng:
1
2
max
6eP 1981.216 6x0.094
(1 ) (1 ) 126.996(KN / m )
F B 2x10 2
σ = + = + =
2
1
min
P 6e 1981.216 6x0.094
(1 ) (1 ) 71.126(KN / m )
F B 2x10 2
σ = − = − =
Với F = bxl = 2x10 = 20 (m
2
)
Q
T
= V.tgφ
f
= 1981.216.tg34
o
= 1336.347KN
Q
R
= 0.8Q

T
= 0.8x1336.347= 1069.077 KN > ∑H = 509.798 (KN) .
-
Vậy tường đạt ổn định về chống trượt.
II.5.2 Trạng thái giới hạn thứ I (γ
max
)
-
Độ lệch tâm: e
∑M = 2316.150 KNm
1
2531.909 ( ).
=
= =
∑ ∑
n
i
i
P P KN
2 0
2 2316.150
0.085 ( )
2 2 2 2531.909
= − = − = − =
B B M
e x m
P
-
Tính toán ứng suất dưới đáy móng:
2

2
max
6eP 2531.909 6x0.085
(1 ) (1 ) 158.877(KN / m )
F B 2x10 2
σ = + = + =
2
2
min
P 6e 2531.909 6x0.085
(1 ) (1 ) 94.314(KN / m )
F B 2x10 2
σ = − = − =
Với F = bxl = 2x10 = 20 (m
2
)
Q
T
= V.tgφ
f
= 2531.909.tg34
o
= 1707.794 KN
Q
R
= 0.8Q
T
= 0.8x1707.794 = 1366.235 KN > ∑H = 764.697 (KN) .
20
-

Vậy tường đạt ổn định về chống trượt.
II.5.3 Trạng thái giới hạn thứ II (γ
min
)
-
Độ lệch tâm: e
∑M = 1792.258 KNm
n
i
i 1
P P 1837.159 (KN).
=
= =
∑ ∑
3
0
B B M 2 1792.258
e 0.024 (m)
2 2 P 2 1837.159
x
= − = − =
= −
-
Tính toán ứng suất dưới đáy móng:
3
2
max
6e
P 1837.159 6x0.024
(1 ) (1 ) 98.472(KN / m )

F B 2x10 2
σ = + = + =
2
2
min
P 6e 1837.159 6x0.024
(1 ) (1 ) 85.244(KN / m )
F B 2x10 2
σ = − = − =
Với F = bxl = 2x10 = 20 (m
2
)
Q
T
= V.tgφ
f
= 1837.159.tg34
o
= 1239.179 KN
Q
R
= 0.8Q
T
= 0.8x1239.179 = 991.343 KN > ∑H = 458.818 (KN).
-
Vậy tường đạt ổn định về chống trượt.
Bảng tổng hợp kết quả kiểm toán ổn định trượt phẳng
TTGH
∑H
(KN)

∑V
(KN)
∑M
(KN)
e (m) σ
max
σ
min
Q
R
Kết luận
TTGHSD 509.798 1981.216 1795.616 0.094 126.996 71.126 509.798 Thỏa mãn
TTSDCĐ
I(max)
764.697 2531.909
2316.15
0
0.095
158.88
7
94.314 764.697 Thỏa mãn
TTSDCĐ
II(min)
458.818 1837.159 1792.258 0.024 98.472
85.24
4
458.81
8
Thỏa mãn
21

II.6 Sức kháng đỡ của đất
-
Điều kiện ổn định xem hình vẽ dưới.
-
Chú thích:
q
max
là áp lực phân bố trên đáy móng;
N là sức kháng đỡ tính toán.
-
Cần giả thiết sư phân bố áp lực trên đáy móng như sau:
+ Nếu móng tường đặt trên đất: Là một áp lực phân bố đều lên trên
diện tích đáy hữu hiệu.
+ Nếu móng tường đặt trên đá: Là một áp lực phân bố thay đổi tuyến
tính trên diện tích đáy hữu hiệu.
+ Công thức xác định sức kháng đỡ tính toán: N = q
R
= φ.q
n
= φ.q
ult
φ là hệ số sức kháng;
q
n
= q
ult
là sức kháng đỡ danh định
Bảng B5.4-1. Các hệ số sức kháng theo TTGHCĐ cho các móng nông
PHƯƠNG PHÁP/ĐẤT/ĐIỀU KIỆN
HỆ SỐ SỨC

KHÁNG
Khả năng chịu
tải và áp lực bị
động (tính toán
Cát
- phương pháp bán thực nghiệm dùng số
liệu SPT
0,45
22
Tải trọng đất và tiêu chuẩn
ổn định đối với các tường đặt
trên nền đất
Các lực trên mặt phảng
thẳng đứng đi qua mép
tường
Tải trọng
đất
Tiêu chuẩn ổn định
cho sức chịu tải
của nền móng).
- phương pháp hợp lý:
dùng φ
f
ước tính từ số liệu SPT
0,35
Trượt (tính toán
cho ổn định về
trượt)
Bê tông đổ tại chỗ trên cát
- dùng φf ước tính từ số liệu SPT 0,80

φ
T
Đất trên đất 1,0
φ
eq
Áp lực bị động là thành phần của sức kháng
trượt (bỏ qua).
0,90
Ổn định chung
(chống trượt cả
lăng thể đất ra
ngoài)
Đánh giá ổn định tổng thể và sức kháng đối
với dạng phá hoại sâu của các móng nông đặt
trên hoặc gần sườn dốc khi các tính chất của
đất hoặc đá và mực nước ngầm dựa trên các
thí nghiệm trong phòng hoặc hiện trường .
0,90
-
Sức kháng đỡ phải được xác định dựa trên mực nước ngầm dự kiến
cao nhất tại vị trí đáy móng.
-
Sức kháng đỡ tính toán q
R
ở trạng thái giới hạn cường độ được lấy
như sau:
q
R
= φ.q
n

= φ.q
ult
-
Trong đó:
φ = 0.35: hệ số sức kháng được lấy như trên. Theo phương pháp hợp
lý.
q
n
= q
ult
– sức kháng đỡ danh định (MPa).
Đối với nền cát:
-
Sức kháng đỡ danh định xác định theo công thức:
Q
ult
= 0.5 g.γ. B.C
w1
.N
γm
. 10
-9
+ g.γ. C
w2
.D
f
.N
qm
. 10
-9

-
Trong đó:
D
f
: chiều sâu đế móng (mm)
γ: dung trọng của đất cát hoặc sỏi cuội (kg/m
3
)
B: chiều rộng đế móng (mm)
C
W1
, C
W2
: hệ số hiệu chỉnh không thứ nguyên xét đến ảnh hưởng của
nước ngầm D
w
23
D
W
: chiều sâu đến mực nước tính từ mặt đất (mm)
N
γm
, N
qm
: hệ số sức kháng đỡ được điều chỉnh
-
Thay số liệu theo đầu bài ta có:
+ D
f

chiều sâu chôn móng:
D
f
= h
1
+ 450 = 1000 + 450 = 1450 (mm).
+ γ = 1880 (kg/m
3
) - dung trọng của đất cát (kg/m
3
).
+ B = 2000 (mm) - chiều rộng đế móng (mm).
+ C
w1
, C
w2
- các hệ số lấy trong bảng 5.5-1 phụ thuộc vào D
w
- chiều
sâu đến mực nước tính từ mặt đất (mm).
+ Với D
w
= 2.3 m tra bảng ta có:
-
Ta có: 1.5B + D
f
= 1.5x2000 + 1450 = 4450 (mm)
=> D
f
< D

w
< 1.5B + D
f
-
Từ đó ta được:
w1
(1 0.5)(2.3 1.45)
C 0.5 0.64
4.45 1.45
− −
= + =
−
w2
C 1.0
=
-
N
γm
, N
qm
– hệ số sức kháng được điều chỉnh xác định theo công thức:
N
γm
= N
γ
s
γ
c
γ
i

γ
N
qm
= N
q
s
q
c
q
i
q
d
q
-
Trong đó:
+ N
γ
, N
q
: là hệ số khả năng chịu tải theo quy định trong bảng 5.5-2 đối
với móng tương đối bằng.
24
• N
γ
= 41 - hệ số quy ước như trong bảng 5.5-2 đối với nền đất
tương đối bằng với góc φ
f
= 34
0
như đề bài cho.

• N
q
= 29 - hệ số quy ước như trong bảng 5.5-2 đối với nền đất
tương đối bằng với góc φ
f
= 34
0
như đề bài cho.
+ S
q
, S
γ
: các hệ số hình dạng được quy định trong bảng 5.5-3 và
bảng 5.5-4.
• Với φ
f
= 34
0
và tỉ số L/B = 10/2 = 5 tra bảng 5.5-3 ta được S
q
= 1.13
• Với tỉ số B/L = 2/10 = 0.2 tra bảng 5.5-4 ta được S
γ
= 0.62
+ C
q
, C
γ
: các hệ số ép lún của đất được quy định trong bảng 5.5-6
(móng băng).

-
Trong đó:
q = γ.z.g.10
-9
= 1880x1450x9.81x10
-9
= 0.027 (MPA).
q: ứng suất ban đầu tại đáy móng.
z = 1450 (mm): chiều cao lớp đất tự nhiên.
• Với φ
f
= 34
0
và q = 0.027 (MPA) tra bảng 5.5-6:
Nội suy ta có: C
q
= C
γ
= 0.758
0
f q
(0.68 0.8)(0.027 0.024)
q 0.027, 32 C C 0.8 0.785
0.048 0.024
γ
− −
= ϕ = => = = + =
−
0
f q

(0.64 0.76)(0.027 0.024)
q 0.027, 35 C C 0.76 0.745
0.048 0.024
γ
− −
= ϕ = => = = + =
−
Suy ra:
25