nghiên cứu ổn định tường chắn có cốt và khả năng áp dụng trong công trình thủy lợi

LỜI CẢM ƠN

Luận văn “Nghiên cứu ổn định tường chắn có cốt và khả năng áp dụng
trong công trình Thủy lợi” được hoàn thành tại Trường Đại học Thuỷ Lợi.
Tác giả xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc đến PGS. TS. Nguyễn Quang Hùng
đã tận tình hướng dẫn tác giả hoàn thành luận văn này. Xin chân thành cảm ơn các
giảng viên Khoa Công Trình - Trường Đại học Thuỷ lợi, các đồng nghiệp trong và
ngoài ngành đã cung cấp các tài liệu phục vụ cho luận văn này.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến Nhà xuất bản, các tổ chức, cá nhân cho
phép sử dụng tài liệu đã công bố.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến lãnh đạo, các đồng nghiệp tại Trung tâm
Công trình Hồ đập - Viện Thủy công - Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam; bạn bè
và gia đình đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tác giả trong quá trình thực hiện và
hoàn thành luận văn này.
Trong nội dung của luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sót. Tác giả
rất mong nhận được những nhận xét và đóng góp của các nhà chuyên môn.
Hà Nội, ngày 20 tháng 05 năm 2013
Tác giả



Ngô Quang Hiếu


LỜI CAM ĐOAN

Tên tôi là Ngô Quang Hiếu. Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu
của riêng tôi. Những nội dung và kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và
chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào.
Tác giả

Ngô Quang Hiếu













MỤC LỤC
34TMỞ ĐẦU34T 1
34T1. Tính cấp thiết của đề tài34T 1
34T2. Mục đích nghiên cứu34T 1
34T3. Phương pháp nghiên cứu34T 2
34T4. Kết quả dự kiến đạt được34T 2
34TCHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TƯỜNG CHẮN ĐẤT34T 3
34T1.1. Khái niệm tường chắn đất34T 3
34T1.2. Các hình dạng kết cấu của tường chắn34T 5
34T1.3. Phân loại tường chắn đất34T 10
34T1.3.1. Phân loại theo độ cứng34T 10
34T1.3.2. Phân loại theo nguyên tắc làm việc.34T 13
34T1.3.3. Phân loại theo chiều cao34T 14
34T1.3.4. Phân loại theo góc nghiêng của lưng tường34T 14

34T1.3.5. Phân loại theo kết cấu34T 14
34T1.4. Cấu tạo tường chắn có cốt34T 17
34T1.4.1. Khái niệm về đất có cốt34T 17
34T1.4.2. Những lợi ích của công nghệ đất có cốt.34T 18
34T1.4.3. Phạm vi và điều kiện sử dụng của tường chắn có cốt34T 19
34T1.4.4. Cấu tạo tường chắn có cốt34T 21
34T1.5. Hướng nghiên cứu của luận văn34T 24
34T1.6. Kết luận34T 25
34TCHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TRONG TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH TƯỜNG
CHẮN CÓ CỐT
34T 27
34T2.1. Lý thuyết tính toán áp lực lên tường chắn đất34T 27
34T2.2. Cơ sở tính toán ổn định tường chắn có cốt34T 28
34T2.2.1. Nguyên lý làm việc của đất có cốt về mặt cơ học34T 28
34T2.2.2. Cơ sở tính toán ổn định tường chắn có cốt.34T 34
34T2.2.3. Các bước tính toán thiết kế tường chắn có cốt34T 52
34T2.3. Phương pháp toán và phần mềm ứng dụng34T 52
34T2.3.1. Giải bài toán 34T 34Tứng suất biến dạng bằng phương pháp PTHH34T 53
34T2.3.2. Phương pháp phần tử hữu hạn giải bài toán đất có cốt34T 67
34T2.3.3. Giới thiệu về chương trình phần mềm Plaxis34T 73
34T2.4. Kết luận chương II34T 74
34TCHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ỔN ĐỊNH TƯỜNG CHẮN CÓ CỐT TRONG
CÔNG TRÌNH THỦY LỢI – ÁP DỤNG TÍNH TOÁN CHO CÔNG TRÌNH
KÈ BẢO VỆ BỜ TẢ SÔNG HỒNG QUẬN LONG BIÊN THÀNH PHỐ HÀ NỘI
34T
76
34T3.1. Giới thiệu công trình34T 77
34T3.1.1. Vị trí khu vực dự án34T 77
34T3.1.2. Điều kiện tự nhiên vùng dự án34T 77
34T3.1.3. Nhiệm vụ công trình34T 79

34T3.1.4. Cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế34T 79
34T3.2. Thiết kế chi tiết cho tường kè bảo vệ bờ sông bằng công nghệ tường chắn có
cốt lưới địa kỹ thuật
34T 80
34T3.2.1. Các thông số đầu vào34T 80
34T3.2.2. Xác định sơ bộ các thông số cơ bản của tường chắn34T 81
34T3.2.3. Trường hợp tính toán34T 82
34T3.3. Phân tích và nhận xét kết quả tính toán34T 84
34T3.3.1. Kết quả tính toán trường hợp LR
c
R = 4,2m; SR
v
R = 0,5m; 0,6m; 0,75m34T 84
34T3.3.2. Kết quả tính toán trường hợp LR
c
R = 4,8m; SR
v
R = 0,5m; 0,6m; 0,75m34T 90
34T3.3.3. Kết quả tính toán trường hợp LR
c
R = 5,4m; SR
v
R = 0,5m; 0,6m; 0,75m34T 96
34T3.3.4. Kết quả tính toán trường hợp LR
c
R = 5,4m; SR
v
R = 0,5m; 0,6m; 0,75m34T 102
34T3.4. Kết luận34T 111
34TKẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ34T 113

34T1. Các kết luận chung34T 113
34T2. Những mặt hạn chế34T 113
34T3. Các kiến nghị34T 114
34TTÀI LIỆU THAM KHẢO34T 115
34TTiếng Việt34T 115
34TTài liệu nước ngoài34T 116









DANH MỤC HÌNH VẼ
34TUHình 1. 1: Một số hình ảnh về các dạng tường chắn trong công trìnhU34T 5
34TUHình 1. 2: Biểu đồ áp lực đất sau lưng tườngU34T 10
34TUHình 1. 3: Dạng tường chắn rọ đá trong thực tế tại khu đô thị Bát TràngU34T 11
34TUHình 1. 4: Biểu đồ áp lực đất sau lưng tường cứngU34T 12
34TUHình 1. 5: Dạng tường chắn cứng trong thực tếU34T 12
34TUHình 1. 6: Các dạng tường phân loại theo nguyên tắc làm việc của tường.U34T 13
34TUHình 1. 7: Các dạng tường phân loại theo góc nghiêng của tường.U34T 14
34TUHình 1. 8: Các dạng tường phân loại theo hình dạng kết cấu của tường.U34T 15
34TUHình 1. 9: Tường bản gócU34T 16
34TUHình 1. 10: Dạng tường lắp ghép - Rọ đá và tường đất có cốt.U34T 17
34TUHình 1. 11: Sơ đồ và tên gọi các yếu tố cấu tạo một công trình tường chắn đất
có cốt với tường bao là vỏ cứng (mặt cắt ngang tường)
U34T 21
34TUHình 1. 12: Sơ đồ và tên gọi các yếu tố cấu tạo một công trình tường chắn đất

có cốt với tường bao là vỏ mềm (mặt cắt ngang tường)
U34T 21
34TUHình 2. 1: Trạng thái ứng suất của một điểm trong đấtU34T 29
34TUHình 2. 2: Vai trò của cốt hạn chế khối đất nở ngang khi chịu lực tác dụng thẳng đứngU34T
30
34TUHình 2. 3 Cốt dạng khung, dạng lưới bằng thép tròn tạo ra sức cản bị động của đất
nhờ có các thanh cốt bố trí vuông góc với phương truyền lực P
UR
p
R34T 32
34TUHình 2. 4: Cơ cấu truyền lực thông qua ma sát giữa cốt và đấtU34T 32
34TUHình 2. 5: Sơ đồ kiểm toán tổng thể mặt ngoài (mặt đất nằm ngang)U34T 36
34TUHình 2. 6: Sơ đồ kiểm toán tổng thể mặt ngoài (mặt đất dốc đều)U34T 36
34TUHình 2. 7: Sơ đồ kiểm toán tổng thể mặt ngoài (mặt đất gãy khúc)U34T 37
34TUHình 2. 8: Mô hình phá hoại của khối đất có cốtU34T 43
34TUHình 2. 9: Các lực tác dụng và sơ đồ tính toán TUR
j
R34T 46
34TUHình 2. 10: Sơ đồ trình tự giải bài toán bằng phương pháp PTHHU34T 57
34TUHình 2. 11: Sơ đồ TT đất có cốt có kể đến tác dụng tương hỗ giữa đất và cốtU34T 68
34TUHình 2. 12: Sơ đồ biến dạng của đất có cốtU34T 69
34TUHình 3. 1: Hình ảnh khu vực dự án nhìn từ vệ tinhU34T 77
34TUHình 3. 2: Sơ đồ tính toán chiều sâu chôn móngU34T 81
34TUHình 3. 3: Sơ đồ tính toánU34T 83
34TUHình 3. 4: Lưới phần tử hữu hạnU34T 83
34TUHình 3. 5: Chuyển vị theo phương đứng, giai đoạn: chất tải bề mặt;U34T 84
34TUHình 3. 6: Hệ số ổn định giai đoạn thi công xong;U34T 84
34TUHình 3. 7: Phương chiều dịch chuyển của cốt,U34T 85
34TUHình 3. 8: Biểu đồ lực kéo trong cốt, trường hợp LURU
cốt

UR U = 4,2m (L =0,7HURU
tt
UR U); SUR
v
RU = 0,5mU34T 85
34TUHình 3. 9: Chuyển vị theo phương đứng, giai đoạn: chất tải bề mặt;U34T 86
34TUHình 3. 10: Hệ số ổn định giai đoạn thi công xong;U34T 86
34TUHình 3. 11: Phương chiều dịch chuyển của cốt,U34T 87
34TUHình 3. 12: Biểu đồ lực kéo trong cốt, trường hợp LURU
cốt
UR U = 4,2m (L=0,7HURU
tt
UR U); SUR
v
RU=0,6mU34T . 87
34TUHình 3. 13: Chuyển vị theo phương đứng, giai đoạn: chất tải bề mặt;U34T 88
34TUHình 3. 14: Hệ số ổn định giai đoạn thi công xong;U34T 88
34TUHình 3. 15: Phương chiều dịch chuyển của cốt,U34T 89
34TUHình 3. 16: Biểu đồ lực kéo trong cốt, trường hợp LURU
cốt
UR U=4,2m (L=0,7HURU
tt
UR U); SUR
v
RU=0,75mU34T . 89
34TUHình 3. 17: Chuyển vị theo phương đứng, giai đoạn: chất tải bề mặt;U34T 90
34TUHình 3. 18: Hệ số ổn định giai đoạn thi công xong;U34T 90
34TUHình 3. 19: Phương chiều dịch chuyển của cốt,U34T 91
34TUHình 3. 20: Biểu đồ lực kéo trong cốt, trường hợp LURU
cốt

UR U=4,8m (L=0,8HURU
tt
UR U); SUR
v
RU=0,50mU34T . 91
34TUHình 3. 21: Chuyển vị theo phương đứng, giai đoạn: chất tải bề mặt;U34T 92
34TUHình 3. 22: Hệ số ổn định giai đoạn thi công xong;U34T 92
34TUHình 3. 23: Phương chiều dịch chuyển của cốt,U34T 93
34TUHình 3. 24: Biểu đồ lực kéo trong cốt, trường hợp LURU
cốt
UR U=4,8m (L=0,8HURU
tt
UR U); SUR
v
RU=0,60mU34T . 93
34TUHình 3. 25: Chuyển vị theo phương đứng, giai đoạn: chất tải bề mặt;U34T 94
34TUHình 3. 26: Hệ số ổn định giai đoạn thi công xong;U34T 94
34TUHình 3. 27: Phương chiều dịch chuyển của cốt,U34T 95
34TUHình 3. 28: Biểu đồ lực kéo trong cốt, trường hợp LURU
cốt
UR U=4,8m (L=0,8HURU
tt
UR U); SUR
v
RU=0,75mU34T . 95
34TUHình 3. 29: Chuyển vị theo phương đứng, giai đoạn: chất tải bề mặt;U34T 96
34TUHình 3. 30: Hệ số ổn định giai đoạn thi công xong;U34T 96
34TUHình 3. 31: Phương chiều dịch chuyển của cốt,U34T 97
34TUHình 3. 32: Biểu đồ lực kéo trong cốt, trường hợp LURU
cốt

UR U=5,4m (L=0,9HURU
tt
UR U); SUR
v
RU=0,50mU34T . 97
34TUHình 3. 33: Chuyển vị theo phương đứng, giai đoạn: chất tải bề mặt;U34T 98
34TUHình 3. 34: Hệ số ổn định giai đoạn thi công xong;U34T 98
34TUHình 3. 35: Phương chiều dịch chuyển của cốt,U34T 99
34TUHình 3. 36: Biểu đồ lực kéo trong cốt, trường hợp LURU
cốt
UR U=5,4m (L=0,9HURU
tt
UR U); SUR
v
RU=0,60mU34T . 99
34TUHình 3. 37: Chuyển vị theo phương đứng, giai đoạn: chất tải bề mặt;U34T 100
34TUHình 3. 38 : Hệ số ổn định giai đoạn thi công xong;U34T 100
34TUHình 3. 39: Phương chiều dịch chuyển của cốt,U34T 101
34TUHình 3. 40: Biểu đồ lực kéo trong cốt, trường hợp LURU
cốt
UR U=5,4m (L=0,9HURU
tt
UR U); SUR
v
RU=0,75mU34T
101
34TUHình 3. 41: Chuyển vị theo phương đứng, giai đoạn: chất tải bề mặt;U34T 102
34TUHình 3. 42: Hệ số ổn định giai đoạn thi công xong;U34T 102
34TUHình 3. 43: Phương chiều dịch chuyển của cốt,U34T 103
34TUHình 3. 44: Cường độ chịu kéo trong cốt, trường hợp LURU

cốt
UR U=6,0m (L=HURU
tt
UR U); SUR
v
RU=0,5mU34T . 103
34TUHình 3. 45: Chuyển vị theo phương đứng, giai đoạn: chất tải bề mặt;U34T 104
34TUHình 3. 46: Hệ số ổn định giai đoạn thi công xong;U34T 104
34TUHình 3. 47: Phương chiều dịch chuyển của cốt,U34T 105
34TUHình 3. 48: Biểu đồ lực kéo trong cốt, trường hợp LURU
cốt
UR U = 6,0m (L = HURU
tt
UR U); SUR
v
RU = 0,6mU34T 105
34TUHình 3. 49: Chuyển vị theo phương đứng, giai đoạn: chất tải bề mặt;U34T 106
34TUHình 3. 50: Hệ số ổn định giai đoạn thi công xong;U34T 106
34TUHình 3. 51: Phương chiều dịch chuyển của cốt,U34T 107
34TUHình 3. 52: Biểu đồ lực kéo trong cốt, trường hợp LUR U
cốt
UR U = 6,0m (L = HURU
tt
UR U); SUR
v
RU = 0,75mU34T
107
34TUHình 3. 53: Quan hệ biến dạng U và hệ số ổn định Mfs với chiều dài lưới gia cố
khác nhau và khoảng cách giữa các hàng cốt là S
UR

v
RU = 0,5mU34T 108
34TUHình 3. 54: Quan hệ biến dạng U và hệ số ổn định Mfs với chiều dài vải gia cố khác
nhau và khoảng cách giữa các hàng cốt là S
UR
v
RU = 0,6mU34T 109
34TUHình 3. 55: Quan hệ biến dạng U và hệ số ổn định Mfs với chiều dài vải gia cố khác
nhau và khoảng cách giữa các hàng cốt là S
UR
v
RU = 0,75mU34T 109
34TUHình 3. 56: Biểu đồ quan hệ giữa hệ số ổn định Mfs ~ khoảng cách giữa các hàng cốt SvU34T
110



DANH MỤC BẢNG BIỂU
34TUBảng 1. 2: Một số kết cấu tiêu biểu của tường chắn cứngU34T 6
34TUBảng 1. 3: Một số kết cấu tiêu biểu của tường chắn mềmU34T 8
34TUBảng 2. 1: Chiều cao tương đương hURU
eq
UR 34T 38
34TUBảng 3. 1: Các chỉ tiêu cơ lý của đất nền và đất đắp công trìnhU34T 80
34TUBảng 3. 2: Quy định về chiều sâu chôn tường tối thiểu DUR
m
R34T 81
34TUBảng 3. 3: Bảng tổng hợp kết quả tính toán hệ số ổn định Mfs của tường kèU34T 108
34TUBảng 3. 4: Bảng tổng hợp kết quả chuyển vị theo phương đứng UUR
y

RU (đơn vị: m)U34T 108









1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Tường chắn là công trình giữ cho mái đất đắp hoặc mái đào khỏi bị sạt trượt.
Tường chắn đất được sử dụng rộng rãi trong các ngành xây dựng, giao thông, thủy
lợi
Hiện nay việc áp dụng công nghệ mới là hướng đi phù hợp với xu thế của
thời đại. Do đó nhiều giải pháp kỹ thuật tiên tiến về vật liệu, giải pháp thi công của
tường chắn đang được đưa vào áp dụng trong việc xử lý phòng chống sạt trượt đất
và gia cố mái đất tại Việt nam. Một trong những giải pháp đó là giải pháp tường
chắn có cốt.
Tại Việt Nam Tường chắn có cốt được áp dụng nhiều trong các lĩnh vực giao
thông (áp dụng để xử lý đường đầu cầu vượt đường sắt Dự án đường trục phía nam
Hà Tây cũ, xử lý đường đầu cầu vượt Ngã tư Vọng ), xây dựng dân dụng (dự án
tường chắn khu biệt thự cao cấp Sunrise Đà Nẵng )
Việc sử dụng tường chắn có cốt trong công trình Thuỷ lợi tại Việt Nam chưa
được áp dụng nhiều, vì vậy lý thuyết và phương pháp tính toán cũng như các dạng
hình thức kết cấu vẫn chưa có những nghiên cứu đáp ứng được yêu cầu khi sử dụng
trong công trình Thuỷ lợi.
Như vậy, việc nghiên cứu tính toán tường chắn có cốt trong công trình Thủy

lợi áp dụng cho sản xuất, đáp ứng những yêu cầu thực tiễn của ngành Thuỷ lợi là
việc làm rất cần thiết.
2. Mục đích nghiên cứu
- Nghiên cứu tính toán ổn định cho tường chắn có cốt.
- Tính toán ổn định tường chắn có cốt áp dụng cho một công trình Thuỷ lợi
cụ thể.
2
3. Phương pháp nghiên cứu
- Thu thập, tổng hợp các tài liệu thực tế
- Phân tích lý luận, lựa chọn phương pháp tính toán ổn định cho loại tường
chắn có cốt.
- Sử dụng mô hình toán trong tính toán tường chắn có cốt.
4. Kết quả dự kiến đạt được
Đề tài đưa ra các loại tường chắn đã và đang áp dụng trong thực tế
Xác định nguyên tắc cơ bản khi thiết kế, trình tự tính toán, kiểm tra ổn định
của tường chắn có cốt.
Ứng dụng tính toán thiết kế tường chắn có cốt áp dụng cho một công trình
Thủy lợi.











3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TƯỜNG CHẮN ĐẤT
1.1. Khái niệm tường chắn đất
Tường chắn là công trình giữ cho mái đất đắp hoặc mái đào khỏi bị sạt trượt.
Tường chắn đất được sử dụng rộng rãi trong các ngành xây dựng, thủy lợi, giao
thông (hình 1.1). Khi làm việc, lưng tường chắn tiếp xúc với khối đất sau tường và
chịu tác dụng của áp lực đất.
Trong các công trình thủy công, có một số bộ phận của kết cấu công trình
không phải là tường chắn đất nhưng có tác dụng tương hỗ với đất và cũng chịu áp
lực của đất giống như tường chắn đất. Do đó, khái niệm về tường chắn đất được mở
rộng ra cho tất cả những bộ phận của công trình có tác dụng tương hỗ giữa đất tiếp
xúc với chúng và áp lực đất lên tường chắn cũng được hiểu như áp lực tiếp xúc giữa
những bộ phận ấy với đất.
Tường chắn đất là một loại kết cấu khá phổ biến trong công trình Thủy lợi.
Tường chắn thường dùng làm vách ngăn cho các công trình đầu mối trên sông, công
trình tưới tiêu, trạm bơm, trạm thủy điện, âu thuyền, bể áp lực và các kênh, máng,
các công trình bảo vệ bờ và bến cảng
Xét về mặt hình thức kết cấu, tường chắn đất có hai loại chính:
- Tường chắn đất trọng lực bằng bê tông
- Tường chắn đất bằng bê tông cốt thép.
Xét về mặt biện pháp thi công, tường chắn đất cũng được chia làm hai loại:
- Tường chắn đất toàn khối
- Tường chắn đất lắp ghép
Xét về biến dạng và chuyển vị của tường cũng được chia làm hai loại:
- Tường chắn cứng
- Tường chắn mềm
4

Tường bên tràn xả lũ hồ chứa nước Núi Cốc

Tường chống sóng đảo Bạch Long V

ĩ

Tường kiểu lắp ghép trong XD dân dụng

Tường kiểu lắp ghép trong XD giao thông

Tường kè chống xói lở bờ sông Hồng

Tường chống sạt lở mái đồi
5

Tường cừ hố móng công trình

Tường lắp ghép
Hình 1. 1: Một số hình ảnh về các dạng tường chắn trong công trình
1.2. Các hình dạng kết cấu của tường chắn
Kết cấu hợp lý của tường chắn là kết cấu thoả mãn được hai yêu cầu cơ bản
sau đây:
- Bảo đảm độ ổn định chung của toàn bộ tường và nền, và bảo đảm đủ cường
độ bản thân tường.
- Diện tích mặt cắt tường là nhỏ nhất, tức là khối lượng vật liệu ở mức tối
thiểu.
Ngoài ra, có thể dựa trên cơ sở cải tiến, lựa chọn ra những kết cấu thích hợp,
cũng có thể bảo đảm sự làm việc bình thường của công trình với khối lượng vật liệu
dùng ít nhất. Hiện nay, việc dùng loại tường chắn có cốt đang được phổ biến rộng
rãi và là một phương hướng cải tiến mới kết cấu của tường.

6
Bảng 1. 1: Một số kết cấu tiêu biểu của tường chắn cứng
Số
thứ
tự
Sơ đồ tường
Tên gọi theo
kết cấu và
điều kiện
xây dựng
Vật liệu
làm
tường
Đặc điểm
1

Tường khối
(liền khối)
- Bê tông
- Đá hộc
- Gạch
- Sự ổn định của
tường chủ yếu nhờ
trọng lượng bản
thân;
- Kích thước mặt cắt
tường được xác
định từ điều kiện ổn

định về lật với giả
thiết hình thành khê
thông suốt tại mặt
cắt tính toán
2

Tường bản
góc
(liền khối)
- Bê tông
- Bê tông
cốt thép
- Sự ổn định của
tường nhờ trọng
lượng khối đất đè
lên bản đáy và một
phần nhờ trọng
lượng bản thân
tường;
- Kích thước mặt cắt
tường được xác
định từ điều kiện độ
bền chống nứt tại
những vùng chịu
MN min
MN max
MN max
MN min
7
kéo.

3


Tường bản
góc có chống
(liền khối)
- Bê tông
cốt thép
- Sự ổn định của
tường nhờ trọng
lượng khối đất đè
lên bản đáy ;
- Bản chống có tác
dụng làm tăng độ
cứng và tính ổn
định của tường.
4

Tường ngăn
kiểu tổ ong
(lắp ghép)
- Bê tông
cốt thép
- Sự ổn định của
tường chủ yếu nhờ
trọng lượng đất, cát
đổ vào các ngăn ;
- Các bản đứng lắp
ghép làm tăng thêm
độ cứng của tường

5

Tường mái
nghiêng
(tường cánh)
(liền khối)
- Bê tông
cốt thép
- Đá hộc
- Gạch
- Tính ổn định
chống lật lớn, giảm
được áp lực đất tác
dụng lên tường,
giảm tiết diện
tường.
6

Tường bản
góc có chống
(lắp ghép)
- Bê tông
cốt thép

- Có đặc điểm như
loại tường số 3;
- Tiết diện cốt thép
giảm bớt khối lượng
gỗ, tăng nhanh tốc
độ thi công.

MN min
MN max
MN
MN
MN
8
7

Tng bn
gúc cú chng
lin khi
(lp ghộp)
- Bờ tụng
ct thộp
- Bờ tụng
- Cú c im nh
loi tng s 6;

Bng 1. 2: Mt s kt cu tiờu biu ca tng chn mm
S
th
t
S tng
Tờn gi
theo kt
cu v iu
kin xõy
dng
Vt liu
lm

tng
c im

1

Tng r
ỏ
- ỏ hc

- S n nh ca
tng ch yu nh
trng lng bn
thõn;
- Kớch thc mt
ct tng c xỏc
nh t iu kin
n nh v lt
2

Tng chn
cú ct
- t,
cỏt , vt
liu ri
Vi a
k thut
- S n nh ca
tng nh trng
lng khi t v
kh nng gi ca

lp vi a k
thut;
- Kớch thc mt
MN
Vải địa
kỹ thuật
Rọ đá
Cốt
Cát
9
1
2
3
cắt tường được xác
định từ điều kiện
độ bền chống đứt
tại những vùng
chịu kéo.
3

Tường trụ
đỡ
- Bê
tông cốt
thép
- Sự ổn định của
tường nhờ trụ đỡ;
- Bản bê tông lắp
ghép truyền lực tới
các trụ và tăng độ

cứng và tính ổn
định của tường.
4

Tường lắp
ghép bằng
các viên lắp
ghép
- Bê
tông, bê
tông cốt
thép
- Sự ổn định của
tường chủ yếu nhờ
trọng lượng đất, cát
đổ vào các ngăn ;
hoặc chính bản
thân trọng lượng
của tường
5





Tường cừ
Thép,
nhựa
tổng
hợp

- Ổn định tường
nhờ chính tác dụng
của cừ, các neo giữ
Trô ®ì
TÊm BT l¾p ghÐp sau
Viªn bª t«ng l¾p ghÐp
H×nh d¹ng
mét sè lo¹i
viªn l¾p ghÐp
10
1.3. Phân loại tường chắn đất
1.3.1. Phân loại theo độ cứng
Biến dạng của bản thân tường chắn đất
(độ uốn) làm thay đổi điều kiện tiếp xúc giữa
lưng tường chắn với khối đất đắp sau tường, do
đó làm thay đổi trị số áp lực đất tác dụng lên
lưng tường và cũng làm thay đổi dạng biểu đồ
phân bố áp lực đất theo chiều cao tường. Thí
nghiệm G.A.Đubrôva đã chứng tỏ khi tường bị
biến dạng do chịu áp lực đất thì biều đồ phân
bố áp lực đất có dạng hình cong (hình 1.2), nếu

Hình 1. 2: Biểu đồ áp lực đất sau
lưng tường
phần giữa thân tường bị biến dạng nhiều thì biểu đồ phân bố áp lực đất càng cong
và cường độ áp lực đất ở phần trên tăng lên, nếu chân tường có chuyển vị về phía
trước thì ở phần trên tường tăng lên rất nhiều, có khi đến 2.5 lần so với cường độ áp
lực ban đầu, còn cường độ áp lực đất ở phần dưới tường thì lại giảm.
Theo tiêu chuẩn xây dựng, tường chắn được coi là một kết cấu tuyệt đối
cứng (tường cứng) nếu như dưới tác dụng của những lực tính toán được xác định có

kể tới độ uốn của bản thân tường và độ biến dạng của nền tường, chuyển vị của
lưng tường bằng hoặc nhỏ hơn 1/5000 chiều cao của phần tường đang xét kể từ đỉnh
móng đến mặt cắt tính toán. Trong trường hợp đó, trạng thái ứng suất của đất đắp
sau tường có thể đạt cân bằng giới hạn chủ động, bị động hoặc cân bằng đàn hồi,
tùy theo độ lớn và hướng chuyển vị tương hỗ giữa đất với tường.
1.3.1.1. Tường chắn mềm:
Tường có biến dạng uốn khi chịu áp lực đất như nêu trên đây gọi là tường
mềm hoặc tường mỏng. Tường mềm thường là những tấm gỗ, thép, bê tông cốt thép
ghép lại. Tường cừ cũng được xếp vào loại tường mềm. Trường hợp tường mềm
(thường là tường cừ, tường ngăn bằng gỗ), do biến dạng và chuyển vị của bản thân
1
2
3
1
2
3
11
tường quá lớn, dưới tác dụng của các tải trọng và tác động bên ngoài, trạng thái ứng
suất trong khối đất đắp sau tường rất khác với trạng thái ứng suất tương ứng so với
tường tuyệt đối cứng.

Hình 1. 3: Dạng tường chắn rọ đá trong thực tế tại khu đô thị Bát Tràng
1.3.1.2. Tường chắn cứng:
Tường cứng không có biến dạng uốn khi chịu áp lực đất mà chỉ có chuyển vị
tịnh tiến và xoay. Nếu tường cứng và xoay quanh mép dưới, nghĩa là đỉnh tường có
xu hướng tách rời khỏi khối đất đắp và chuyển vị về phía trước thì nhiều thí nghiệm
đã chứng tỏ là biểu đồ phân bố áp lực của đất rời có dạng đường thẳng và có trị số
cường độ áp lực đất lớn nhất ở chân tường (hình 1.4a).

12

Đối với đất dính (đất sau tường), theo
kết quả thí nghiệm của B.L.Taraxôp thì
biểu đồ phân bố áp lực đất có dạng hơi
cong và cũng có trị số cường độ áp lực
lớn nhất ở chân tường (hình 1.4b). Nếu
tường cứng xoay quanh mép trên, nghĩa
là chân tường rời khỏi khối đất đắp và
chuyển vị về phía trước thì theo kết quả

Hình 1. 4: Biểu đồ áp lực đất sau lưng
tường cứng
thí nghiệm của nhiều tác giả (K.Terzaghi, G.A.Đubrova, I.V.Yarôpônxki,
I.P.Prôkôfiep…) biểu đồ phân bố áp lực đất (đất rời cũng như đất dính) có dạng
cong, trị số lớn nhất phụ thuộc vào mức độ chuyển vị của tường và ở vào khoảng
phần giữa lưng tường (hình 1.4c). Tường cứng thường là những khối bê tông, bê
tông đá hộc, gạch đá xây nên còn gọi là tường khối. Tường chắn bằng bê tông cốt
thép có dạng tấm hoặc bản nhưng tạo với các bộ phận khác của công trình thành
những khung hoặc hộp cứng cũng được xếp vào loại tường cứng.

Hình 1. 5: Dạng tường chắn cứng trong thực tế
a) b) c)
13
1.3.2. Phân loại theo nguyên tắc làm việc.
Tường chắn đất là loại công trình thường xuyên chịu lực đẩy ngang (áp lực
đất), do đó tính ổn định chống trượt chiếm một vị trí quan trọng đối với tính ổn định
nói chung của tường. Theo quan điểm này tường chắn được phân làm mấy loại sau
đây:
- Tường trọng lực (hình 1.6.a): độ ổn định được đảm bảo chủ yếu do trọng
lượng bản thân tường. Các loại tường cứng đều thuộc loại tường trọng lực.
- Tường nửa trọng lực (hình 1.6.b): độ ổn định được đảm bảo không những

chỉ do trọng lượng bản thân tường và bản móng mà còn do trọng lượng của khối đất
nằm trên bản móng. Loại tường này thường làm bê tông cốt thép nhưng chiều dày
của tường cũng khá lớn (do đó loại tường này còn có tên gọi là tường dày).
- Tường bản góc (hình 1.6.c): độ ổn định được bảo đảm chủ yếu do trọng
lượng khối đất đắp đè lên bản móng. Tường và bản là những bản, tấm bê tông cốt
thép mỏng nên trọng lượng của bản thân tường và móng không lớn. Tường bản góc
có dạng chữ L nên có khi còn gọi là tường chữ L.
- Tường mỏng (hình 1.6.d): sự ổn định của loại tường này được bảo đảm
bằng cách chôn chân tường vào trong nền. Do đó loại tường này còn gọi là tường
cọc và tường cừ. Để giảm bớt độ sâu chôn trong đất của tường và để tăng độ cứng
của tường người ta thường dùng dây néo.

Hình 1. 6: Các dạng tường phân loại theo nguyên tắc làm việc của tường.
c)b)a) d)
Neo
14
1.3.3. Phân loại theo chiều cao
- Tường thấp: có chiều cao nhỏ hơn 5m
- Tường cao: có chiều cao lớn hơn 10m
Loại tường chắn có chiều cao vào khoảng trung gian của hai loại trên (từ 5-
10m) được xếp vào loại tường trung bình.
Theo quy phạm tạm thời thiết kế tường chắn đất QP-23-65 thì lấy giới hạn
phân chia ba loại tường thấp, cao, trung bình là 5 và 10m: tường chắn thấp có chiều
cao nhỏ hơn 5m, tường chắn cao có chiều cao lớn hơn 10m.
1.3.4. Phân loại theo góc nghiêng của lưng tường
Theo cách phân loại này, tường được phân thành tường dốc và tường thoải
- Tường dốc lại phân ra tường dốc thuận (hình 1.7.a) và tường dốc nghịch
(hình 1.7.b). Trong trường hợp của tường dốc khối đất trượt có một mặt giới hạn
trùng với lưng tường.
- Nếu góc nghiêng α của lưng tường lớn quá một mức độ nào đó thì khối đất

trượt sau lưng tường không lan đến lưng tường (hình 1.7.c); tường loại này gọi là
tường thoải.

Hình 1. 7: Các dạng tường phân loại theo góc nghiêng của tường.
1.3.5. Phân loại theo kết cấu
Về mặt kết cấu, tường chắn được chia thành tường liền khối và tường lắp
ghép.
a)
θ
α
b)
θ
α
θ
α
15
* Tường liền khối: làm bằng bê tông, bê tông đá hộc, gạch xây, đá xây hay
bằng bê tông cốt thép.
- Mặt cắt ngang của tường liền khối rất khác nhau. Một số dạng tường này
được gọi với những tên gọi khác nhau. Một số dạng tường loại này được trình bày
trên hình 1.8 với những tên gọi như sau :
a) Hình chữ nhật,
b) Hình thang có ngực tường nghiêng,
c) Hình thang có lưng tường nghiêng,
d) Hình thang có lưng và ngực tường nghiêng,
e) Hình thang nghiêng về phía đất đắp,
g) Có móng nhô ra phía trước,
h) Có lưng gãy khúc,
i) Có lưng bậc cấp,
k) Có bệ giảm tải,

l) Có móng nhô ra hai phía.

Hình 1. 8: Các dạng tường phân loại theo hình dạng kết cấu của tường.
- Tường bản góc (hay tường chữ L) thường làm bằng bê tông cốt thép đổ liền
khối.
a)
b)
c) d) e)
g)
h) i) k) l)