Giáo trình phân tích khả năng phát triển thiết kế theo đường cong chuyển tiếp của lực ly tâm p8 pptx

Công trình ñng ôtô - B môn ñng ôtô – ñng thành ph


TS Phan Cao Th

56










Hình 3.12 : Sơ ñồ xác ñịnh tâm trượt nguy hiểm kinh nghiệm của nền ñắp










Hìn h 3.13 : Sơ ñồ xác ñịnh tâm trượt nguy hiểm kinh nghiệm của nền ñào
Thường thì chỉ cần chọn 3÷5 ñiểm tren ñường quĩ tích tâm trượt nguy hiểm rồi
biểu diễn chúng trên hình ñể xác ñịnh K
min

Hình 3.14 : Vẽ ñồ thị hệ số ổn ñịnh K ñể tìm K
min

Các giá trị α; β; γ; 1/m, 1/n xem các bảng 7.5 và bảng 7.6 giáo trình TKð 1

D
4.5h

h

2h

Màût træåüt

1

2

3

4

5


K
min

β

α

α

A

B

1
:
n
1
/1


AB: ñường quĩ tích
tâm trượt kinh nghiệm
h

h

α

C

D

B

I

1:m

A

4.5h

DI Âæåìng qué têch tám træåüt ki
nh
nghiãûm
.
Công trình ñng ôtô - B môn ñng ôtô – ñng thành ph


TS Phan Cao Th

57

W
i
E

i
E
i-
1
P
i
Ti
Ni
α
i
3.4.3. Phương pháp Bishop :









Hình 3.15: Sơ ñồ tính ổn ñịnh mái taluy theo Bishop

Việc tính toán hệ số ổn ñịnh giống như phương pháp phân mảnh cổ ñiển, chỉ khác
ở mỗi mảnh trượt Bishop có xét thêm các lực ñẩy ngang Ei+1 Ei-1 tác dụng từ hai phía
của mảnh trượt (không quan tâm ñến vị trí ñiểm ñặt của các lực ngang ñó) (hình 3.15) ðối
với toàn bô khối trượt:
Hệ số ổn ñịnh K tương ứng với mặt trượt tròn như sau :

i
i
i
ii
i
i
K
tag
K
lC
p
N
ϕ
ϕ
α
α
sin.cos
sin
+
−
=

K
tgNlCTi
iiii
1
) (
ϕ
+=

∑
∑
+
+
=
⇒
n
i
iii
n
iii
i
i
i
R
Z
wP
mlC
tg
P
K
1
1
).sin.(
).
cos
.(
α
α

ϕ
(3-9)
ðể tìm trị số K
min
tính tương tự phương pháp W.Fellenuis
3.5 ỔN ðỊNH NỀN ðƯỜNG TRÊN ðẤT YẾU
3.5.1. ðất yếu:
Về chỉ tiêu cơ lý, ñất yếu là các loại ñất có hệ số rỗng ε
0
lớn, ñộ ẩm tự
nhiên lớn (thường bảo hoà nước), sức chống cắt τ (c, ϕ) nhỏ, sức chịu tải nhỏ, tải trọng
∑
∑
+
+
=
n
i
ii
n
iiii
R
Z
wT
lCtgN
K
1
1
).(
(

ϕ
.
Công trình ñng ôtô - B môn ñng ôtô – ñng thành ph


TS Phan Cao Th

58

z
L/2
a
σz
σx
b
α
1
α
2
α
3
R
1
R
2
R
3
R
4
β=γ.Η kg/cm

2
x

giới hạn chịu ñược nhỏ, ñất dễ bị phá hoại làm cho nền ñắp ở trên mất ổn ñịnh (do lún,
lún không ñều, do trượt trồi)
Các loại ñất yếu như: ñất sét trầm tích ε
0
>1,5 (nếu là sét), ε
0
>1 (nếu là á sét). ðộ
ẩm thiên nhiên xấp xỉ W
nh
: C< 0,1 ÷0.2 Kg/cm
2
, ϕ = 0÷10
0
.Với than bùn còn yếu
hơn ε
0
=3÷15, C=0,01÷0,04 Kg/cm
2
, tgϕ = 0,03÷0,07
3.5.2 .Tính toán ổn ñịnh cường ñộ của nền ñắp trên ñất yếu:
3.5.2.1 Phương pháp dựa vào giả thiết ñất là môi trường biến dạng tuyến tính:
Theo phương pháp này, nền ñất sẽ ổn ñịnh nếu ứng suất gây ra trong ñất yếu tại
mọi ñiểm không ñủ tạo nên biến dạng dẻo tại ñiểm ñó.
Nếu giả thiết ñất là là môi trường biến dạng tuyến tính thì các ứng suất σ
z
, σ
x

, τ
zx
gây ra tại một ñiểm M bất kỳ trong ñất yếu dưới tác dụng tải trọng của nền ñắp (có dạng
hình thang ) như hình vẽ
3 -16 hoặc quy ñổi ra hình chữ nhật và cộng tác dụng với tải
trọng phân bố ñều vô hạn của lớp ñất cứng trên ñất yếu như hình 3.17.












Hình 3.16 : Sơ ñồ tính toán ứng suất trong ñất dưới tác dụng của tải trọng nền ñắp







.
Công trình ñng ôtô - B môn ñng ôtô – ñng thành ph

TS Phan Cao Th

59

H
B
P'=
γ.
h
1
(T/m)
b
8
8
Låïp âáút cæïng trãn âaït yãúu
Âáút yãúu
z
P=
γ
âàõp
.
H(T/m)
Nãön âàõp
y
h
1

Hình 3.17 : Sơ ñồ ñổi tải trọng nền ñắp ra tải trọng hình chữ nhật ñể kiểm tra ổn ñịnh

Tại M, khi biết σ
z
, σ
x
, τ
zx
ta sẽ tính ñược

αασστ
ασασσ
τσσ
σ
σ
σ
α
α
cos.sin).(
sincos.
42)(

2
1
2
21
2
2
2
1
2
21
−=
+=
+−±
−
=
−
zx
xz
xz
(3-10)
Trong
ñ
ó :
σ
1
, σ
2
:
ứ
ng su

ấ
t chính t
ạ
i
ñ
i
ể
m M
σ
α
, τ
α
:
ứ
ng su
ấ
t pháp và
ứ
ng su
ấ
t ti
ế
p trên m
ộ
t h
ướ
ng b
ấ
t k
ỳ

qua M, h
ợ
p v
ớ
i m
ặ
t
ph
ẳ
ng chính 1 góc α
ðể

ñấ
t y
ế
u t
ạ
i M không pháp sinh bi
ế
n d
ạ
ng d
ẻ
o thì:
ϕ
στ
αα
tgf
Cf
=

+≤ .
(3-11)
H
ệ
s
ố

ổ
n
ñị
nh t
ạ
i
ñ
i
ể
m M:

),,(
.
21
ασσφ
τ
σ
α
α
=
+
=
Cf

K
ðể
tìm
ñượ
c h
ệ
s
ố

ổ
n
ñị
nh nh
ỏ
nh
ấ
t ( K
min
) :

)(2min
0
fAAK
d
dK
−=
⇒
=
α

.
Công trình ñng ôtô - B môn ñng ôtô – ñng thành ph


TS Phan Cao Th

60

6
α=55,5
52,5
z
-5 5
1
/

1
,
7
5
3,5
3,0
2,5
1,5
1,1
1,0
0
2
30
R

-(a+20);-(a+10);-a a;(a+10),(a+20)
y


Trong ñó:
21
1
.
σσ
σ
−
+
=
Cf
A



Nếu K
M
min
≥ 1 thì tại ñiểm m không phát sinh biến dạng dẻo
Sau khi xác ñịnh K
min
ở mọi ñiểm trong ñất yếu< ta có thể vẽ ñược ñường thẳng K
min

như hình vẽ 3.18

Hình 3.18:. Các " ðường ñẳng Kmin'' va phạm vi phát sinh biến dạng dẻo R
Nếu vùng nào có K
min
<1,0 thì sẽ phát sinh biến dạng dẻo. Nếu vùng biến dạng dẻo
càng rộng và ñến hai mép chân taluy thì ñất yếu bị ñẩy trượt trổi ra hai bên va sẽ mất ổn
ñịnh. Nếu vùng biến dạng dẻo
R≤ 1/2B (B: là bề rộng ñáy nền ñắp ) (3-12)
thì ñất yếu vẫn có thể coi la ổn ñịnh ( không bị trồi, chỉ bị lún nhiều)
Trị số ứng suất tiếp lớn nhất τ
max
của các ñiểm trong ñất yếu nằm trên trục tim
ñường của nền ñắp có thể xác ñịnh theo công thức:

22
22
max
)(
ln

.
.
b
z
baz
a
pz
+
++
=
π
τ
(3-13)
Nếu ñất yếu ϕ rất nhỏ :
max
min
τ
C
K =

τ
max
=(0,27÷0,33).p (3-14)
.