Đồ án công trình bến cảng

Website: Email : Tel : 0918.775.368
Mở đầu
Đối với sinh viên ngành Cảng- Đờng thuỷ thì môn học Công trình cảng là
một môn rất quan trọng, nó gắn liền với công việc sau này khi ra trờng. Với
mục đích giúp sinh viên hiểu, nắm chắc, vận dụng tốt môn học và bớc đầu
tiếp xúc, làm quen với thực tế bên ngoài mà Đồ án Công trình bến 1 đợc ra
đời.
Đồ án công trình bến 1 này có nội dung là thiết kế 1 công trình bến với
kết cấu tờng góc neo ngoài. Đây là 1 trong những kết cấu kiểu trọng lực và
cũng hay đợc dùng trong thực tế vì có những u điểm sau:
+ Đơn giản trong công tác chế tạo, có khả năng lắp ghép lớn, dễ thi
công, đảm bảo tiến độ nhanh, giảm chi phí vật liệu xây dựng so với bến
khối xếp.
+ Sự phân bố ứng suất nền tơng đối đồng đều nên có thể thi công trên
đất có sức chịu tải kém hơn.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong bộ môn Cảng- đờng
thuỷ, các bạn trong lớp và đặc biệt là thầy giáo hớng dẫn Khơng Tất Chiến
đã giúp em hoàn thành đồ án này.

1
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Chơng 1
Các kích thớc cơ bản của bến và giả định kết cấu
1. Các số liệu:
Số liệu địa chất:
+ Lớp 1: Cát trung c = 0,2 T/m
2
; = 17

; = 1,65 T/m
3

; h = 2,0 m.
+ Lớp 2: Sét cứng c = 4,2 T/m
2
; = 23

; = 1,8 T/m
3
.
Tài liệu thuỷ hải văn:
+ MNCTK: +2,0 m.
+ MNTTK: +0,1 m.
+ MNTB : +1,0 m.
Tải trọng hàng hoá và thiết bị bốc xếp:
+ Hàng hoá trên bến: q
0
= 2,0 T/m
3
.
+ Thiết bị trên bến : Cần trục xích.
Tài liệu khí tợng:
+ Tốc dòng chảy dọc tầu : 1,1 m/s.
+ Tốc dòng chảy vuông góc với tầu: 0 m/s.
+ Tốc độ gió dọc tầu : 11 m/s.
+ Tốc độ gió vuông góc với tầu : 14 m/s.
Loại tầu thiết kế:
+ Loại tầu : Tổng hợp.
+ Lợng rẽ nớc: 7000 T.
+ L
t
= 130 m.

+ B
t
= 17,4 m.
+ T = 5,6 m.
2. các kích thớc cơ bản của bến:
Chiều dài bến:
L
B
= L
t
+ d
2
Website: Email : Tel : 0918.775.368
+ L
t
= 130 m: Chiều dài tàu tính toán.
+ d = 15 m: Khoảng cách dự phòng cho 1 bến (Bảng 1- 3 Trang 18 - Công
trình bến cảng ).
L
B
= L
t
+ d = 130 + 15 = 145 m.
Cao trình mặt bến:
CTMB = MNCTK + a
+ a: Độ cao dự trữ do bảo quản hàng hoá và quá trình bốc dỡ (a = 1ữ2 m).
Lấy a = 1 m.
CTMB = MNCTK + a = +2,0 + 1 = +3,0 m.
Cao trình đáy bến:
CTĐB = MNTTK - H

0
+ H
0
: Chiều sâu thiết kế.
H
0
= H
ct
+ Z
4
+ H
ct
: Chiều sâu chạy tầu.
H
ct
= T + Z
0
+ Z
1
+ Z
2
+ Z
3

+ T: Mớn nớc tầu chở đầy hàng ( T = 5,6 m).
+ Z
0
: Độ dự phòng cho sự nghiêng lệch tàu do xếp hàng hoá lên tầu không
đều và do hàng hoá bị xê dịch.
Z

0
= 0,026ìB
t
= 0,026ì17,4 = 0,452 m (Bảng 6 -22- TCN -207- 92).
+ Z
1
: Độ dự phòng chạy tầu tối thiểu tính với an toàn lái tầu.
Z
1
= 0,06ìT = 0,06ì5,6 = 0,336 m (Bảng 3 -22- TCN -207-92).
+ Z
2
: Độ dự phòng do sóng (Z
2
= 0).
+ Z
3
: Độ dự phòng về tốc độ tính tới sự thay đổi mớn nớc của tầu khi chạy so
với mớn nớc tầu neo đậu khi nớc tĩnh, Z
3
= 0,25 m ( Bảng 5 -22- TCN -207-
92).
+ Z
4
: Độ dự phòng cho sa bồi, Z
4
= 0,4 m ( Trang 14 -22- TCN - 207- 92).
H
ct
= T + Z

0
+ Z
1
+ Z
2
+ Z
3
= 5,6 + 0,452 + 0,336 + 0 + 0,25 = 6,64 m
H
0
= H
ct
+ Z
4
= 6,64 + 0,4 = 7,04 m
CTĐB = MNTTK - H
0
= +0,1 - 7,04 = -6,94 m
Lấy CTĐB = -7,0 m.
Chiều cao trớc bến:
3
Website: Email : Tel : 0918.775.368
H = CTMB - CTĐB = +3,0 - (-7,0) = 10,0 m
H < 20 m nên đây là công trình bến cấp III.
Chia chiều dài bến bằng các phân đoạn. Mỗi phân đoạn có chiều dài là 30 m.
Các phân đoạn đợc ngăn cách với nhau bởi các khe lún và các khe nhiệt độ
thẳng đứng suốt chiều cao công trình.
3. giả định kết cấu bến:
Kết cấu bến: Bến trọng lực dạng tờng góc neo ngoài.
Giả định kết cấu:

Bản mặt và bản đáy làm bằng BTCT lắp ghép thờng, đợc chế tạo sẵn với chiều
rộng mỗi phân đoạn là 6 m dọc theo chiều dài bến.
Thanh neo đợc làm bằng thép AIII và đợc neo trực tiếp vào bản mặt và bản neo.
Phần dầm mũ đợc chia thành các phân đoạn dài 30 m, đợc đổ trực tiếp bằng bê
tông mác 300.
Giả định vật liệu các cấu kiện chính:
+ Bản mặt
Bê tông thủy công mác 300, lớp bảo vệ 6 cm.
Thép cán nóng thờng loại AIII.
+ Bản đáy
Bê tông thủy công mác 300, lớp bảo vệ 6 cm.
Thép cán nóng thờng loại AII.
+Thanh neo
Thép bản trơn, có bề rộng bản bố trí theo phơng mặt cắt bến nhằm hạn chế
áp lực đất tác dụng lên thanh neo.
+ Dầm mũ
Bê tông đổ tại chỗ mác 300.
+ Lớp đệm
Bằng đá đổ (15ữ100 kg/viên) có tầng lọc ngợc bằng đá dăm hoặc sỏi
(7ữ10cm).
+ Lăng thể đá giảm tải:
Bằng đá hộc (15ữ100 kg/viên) có tầng lọc ngợc bằng đá dăm hoặc sỏi
(7ữ10cm) cùng với màn lọc nhân tạo.
+ Lớp cát lấp sau tờng đứng
Bằng cát thô có = 30
0
; = 1,85 T/m
3
.
4

Website: Email : Tel : 0918.775.368
Hình 1: Giả định các kích thớc cơ bản của bến
5
50
800
1 : 1
200
500
-9,0
dcb
đá xếp
(150-200kg/viên)
CTĐB -7,0
30
30
1

:

1
200
230
Đá cấp phối
70
đá dăm
Đá đổ
đá dăm
500
Lăng thể đá giảm tải
bằng đá đổ

(15-100kg/viên)
MNTB +1,0
MNTTK +0,1
a
a
100
+1,3
CTMB +3,0
MNCTK +2,0
170
20
20
cb d
Đá đổ
482
Đá dăm dày 20 cm
BT atphan dày 20 cm
1

:

1
3
= 30
= 1,85 T/m
cát lấp


60 dài 22 m
đá dăm 4x6 dày 20 cm

đá dăm 2x4 dày 20 cm
Vải địa kỹ thuật
1 : 1
Đá hộc
Cát
+1,0
115100
50
200
1

:

1
đá dăm
-1,8
đá đổ
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Chơng 2
tảI trọng và các tổ hợp cơ bản
1. tảI trọng thờng xuyên
a) Trọng lợng bản thân của công trình bến
Bản mặt
Tính cho 1 cấu kiện:
G
1
=
BT
ìh ìF

BT
: Trọng lợng riêng của bê
tông (
BT
= 2,5 T/m
3
).
h : Chiều cao bản mặt
(h = 8,0 m).
F : tiết diện bản mặt.
F = 0,5ì6 + 2ì0,5ì1 = 4 m
2
.
G
1
=
BT
ì hì F = 2,5ì8ì4 = 80 T.
Bản đáy
Tính cho 1 cấu kiện:
G
2
=
BT
ì hì F

BT
: Trọng lợng riêng của bê tông (
BT
= 2,5 T/m

3
).
h: Chiều cao bản đáy (h = 0,7 m).
F: Tiết diện bản đáy.
F = 8ì6 = 48 m
2
.
G
1
=
BT
ì hì F = 2,5ì 0,7ì48 = 84 T.
Dầm mũ
Tính cho 1 đoạn dài 6 m dọc theo chiều dài bến:
G
3
=
BT
ìhìF

BT
: Trọng lợng riêng của bê tông (
BT
= 2,5 T/m
3
).
h: Chiều cao dầm mũ (h = 1,7 m).
F: Tiết diện dầm mũ.
6
Website: Email : Tel : 0918.775.368

F = 1,7ì6 = 10,2 m
2
G
3
=
BT
ìhìF = 2,5ì1,7ì10,2 = 43,45 T
Lăng thể đá giảm tải
Tính cho 1 đoạn dài 6 m dọc theo chiều dài bến:
G
4
=
đá
ìhìF

đá
: Trọng lợng riêng của đá (
đá
= 2,2 T/m
3
).
h: Chiều cao lăng thể đá (h = 8,0 m).
F: Tiết diện lăng thể đá.
F = 8ì6 = 48 m
2
G
4
=
đá
ìhìF = 2,2ì8ì48 = 844,8 T

Cát lấp
Tính cho 1 đoạn dài 6 m dọc theo chiều dài bến:
G
5
=
cát
ìhìF

cát
: Trọng lợng riêng của cát (
cát
= 1,85 T/m
3
).
h: Chiều cao phần cát lấp (h = 1,3 m).
F: Tiết diện cát lấp.
F = 8ì6 = 48 m
2
G
5
=
cát
ìhìF = 1,85ì1,3ì48 = 115,4 T
b)áp lực đất chủ động (tính với MNTTK)
Giả thiết mặt phá hoại là mặt phẳng, nghiêng với phơng đứng một góc = 45
0
-
/2. Trong đó, là góc ma sát trong của lớp đất tơng ứng với các khoảng tính áp
lực.
Khi đó, công thức chung tính áp lực chủ động cho 1 m dài bến nh sau:

i
= (
i
ìh
i
) ì
a
với
â
= tg
2
là hệ số áp lực chủ động.

Từ CTMB: +3,0 m đến cao trình: +1,7 m tính với cát lấp ở trạng thái tự
nhiên:

cát
= 1,85 T/m
3
;

cát
= 30
0
.
Từ cao trình: +1,7 m đến CTĐB: -7,0 m tính với đá:

đá
= 2,2 T/m

3
;

đá
= 45
0
Tại cao trình: +1,7 m
7
Website: Email : Tel : 0918.775.368
h = +3,0 - (+1,7) = 1,3 m

a
= tg
2
(45
0
-
cát
/2) = tg
2
(45
0
- 30
0
/2) = 0,333

a
= tg
2
(45

0
-
đá
/2) = tg
2
(45
0
- 45
0
/2) = 0,172
+
1
= 1,85ì 1,3ì 0,333 = 0,8 T/m
2
.
+
2
= 1,85ì 1,3ì 0,172 = 0,4 T/m
2
.
Tại MNTTK: +0,1 m
h = +1,7 - (+0,1) = 1,6 m

a
= tg
2
(45
0
-
đá

/2) = tg
2
(45
0
- 45
0
/2) = 0,172

2
= 0,4 + 2,2ì1,6ì0,172 = 1,01 T/m
2
.
Tại CTĐB: -7,0 m
h = +0,1 - (-0,7) = 7,1 m

đn
= 2,2 - 1 = 1,2 T/m
3

a
= tg
2
(45
0
-
đá
/2) = tg
2
(45
0

- 45
0
/2) = 0,172

3
= 1,01 + 1,2ì7,1ì0,172 = 2,46 T/m
2
.
2. TảI trọng tạm thời tác động nhanh
a) Lực neo tầu
Lực neo S tác động lên 1 bích neo (hoặc vòng neo) không phụ thuộc vào số lợng
tầu buộc dây neo và bích neo đó, đợc xác định theo công thức:


cossin
ìì
=
n
Q
S
tot
Trong đó:
Q
tot
: Lực ngang do tác động tổng hợp của gió, dòng chảy và sóng.
n : Số lợng bích neo chịu lực.
,: Góc nghiêng của dây neo.
Thành phần ngang W
q
và thành phần dọc W

n
của lực gió tác động lên tầu
xác định theo:
W
q
= 73,6ì10
-5
ìA
q
ìv
q
2
ì
W
n
= 49,0ì10
-5
ìA
n
ìv
n
2
ì
Trong đó: v
q
= 14 m/s; v
n
= 11 m/s; = 0,65.
Khi tầu đầy hàng: A
q

= 1690 m
2
; A
n
= 1360 m
2
.
Lúc này:
8
Website: Email : Tel : 0918.775.368
+ W
q
= 73,6ì10
-5
ìA
q
ìv
q
2
ì = 158,5 KN = 15,85 T.
+ W
n
= 49,0ì10
-5
ìA
n
ìv
n
2
ì = 14 KN = 1,4 T.

Thành phần ngang Q

và thành phần dọc N

của lực do dòng chảy tác động
lên tầu đợc xác định theo:
Q

= 0,59ìA
1
ìv
1
2
N

= 0,59ìA
2
ìv
2
2
Do v
1
= 0 nên Q = 0; v
2
= 1,1 m/s.
+ Khi tầu đầy hàng: A
2
= 5,6ì17,4 = 97,44 m
2

N

= 63,2 KN = 6,32 T.
+ Khi tầu cha có hàng: A
2
= 4,4ì17,4 = 76,56 m
2

N

= 49,7 KN = 4,97 T.
Nh vậy: Q
tot
= W
q
+ Q

= 15,85 T.
Theo bảng tra ở -22- TCN -222- 95 : n = 4; = 30; = 40.
Lực neo:

cossin
ìì
=
n
Q
S
tot
= 10,35 T.
Từ đó tính đợc các thành phần của S:

+ S
q
=
=
n
Q
tot
3,96 T
+ S
n
= Sìcosìcos = 6,87 T
+ S
v
= Sìsin = 6,65 T
b) Lực tựa tầu
Lực tựa tầu phân bố đều theo chiều dài công trình bến trên toàn bộ đoạn tiếp xúc
giữa thành tầu và mặt trớc bến:
d
tot
l
Q
q
1,1
=
Q
tot
= 15,85 T ( phần trên)
l
d
: Chiều dài đoạn tiếp xúc giữa tầu và công trình.

Lấy l
d
= 41 m (khi tầu đầy hàng).
Nh vậy:
d
tot
l
Q
q
1,1
=
= 0,43 T/m.
c) Lực va tầu
Khi tầu cập vào công trình bến cảng thì động năng va của tầu E
q
(KJ) xác định
theo công thức:
2
2
vD
E
q
ì
ì=

9
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Trong đó:
D: Lợng rẽ nớc của tầu tính toán (D = 7000 T).
v : Thành phần vuông góc ( với mặt trớc công trình) của tốc độ cạp tầu. (v = 0,142

m/s
Bảng 29 -22- TCN 222- 95)
: Hệ số ( = 0,5 Bảng 30 -22- TCN 222- 95).
Nh vậy:

2
2
vD
E
q
ì
ì=

= 35,29 KJ.

Hình 2: sơ đồ phân bố lực neo trên 1 bích neo

Sq
S
Sv
Sn


10
Website: Email : Tel : 0918.775.368
TảI trọng tạm thời tác động kéo dài
Mặt phẳng tính toán
+ Theo phơng ngang, mặt phẳng chịu tải trọng tác dụng của bản mặt
chính là mặt trong của bản.
+ Theo phơng đứng, mặt phẳng chịu tải trọng tác dụng của bản mặt lùi

ra sau mặt một đoạn đợc xác định bởi x
bm
h
p
.
( ) ( )
m 1hcmm 0,027
tg304
0,51
p
0
2
=<==
ìì

=
ìì

=
27
3

tgl4
D1
x
2
bm

l
D

x
h
Mặt phẳng tính toán
Tuyến mép bến
Hình 3: mặt phẳng tính toán của bản mặt
Nh vậy mặt phẳng tính toán sẽ cách mép bến 1 đoạn là:
a = 2- 0,35- 0,5 - 0,027 = 1,12 m.
a) áp lực đất gia tăng do tải trọng hàng hoá xếp trên bến
Tính cho 1 m chiều dài bến và tơng ứng với MNTTK.
b)áp lực đất gia tăng do cần trục xích trên bến
Tính cho 1 m chiều dài bến và tơng ứng với MNTTK
Chọn cần trục xích E509 với các thông số kĩ thuật sau:
+ Chiều dài cần: 10 m.
+ Sức nâng: max = 10 T; min = 2,6 T.
+ Trọng lợng: 23 T.
+ áp lực lên đất: 0,66 KG/cm
2
= 6,6 T/m
2
.
Nh vậy ta có 3 tổ hợp tải trọng cơ bản:
Tổ hợp lực neo tầu
Tổ hợp lực tựa tầu
Tổ hợp lực va tầu
Trong đó:
11
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Tổ hợp lực neo tầu: Tổ hợp lực cơ bản nguy hiểm nhất.
Tổ hợp lực tựa tầu và tổ hợp lực va tầu: Không đa vào sơ đồ tính toán cơ
bản chỉ đợc xét đến trong tính toán độ bền của kết cấu phần trên, của các liên

kết giữa kết cấu phần trên với các cấu kiện công trình bến, của hệ thống đệm
tầu và các nút liên kết đệm tầu với công trình bến.
3,59
1,35
2,59
1,47
0,74
1,13
0,34
á
p lực đất
tổng cộng
0,68
á
p lực đất gia tăng
do cần trục xích
á
p lực đất gia tăng
do hàng hoá
0,67
22,5
22,5
30,0
2,46
CTĐB: -7,0
1,01
1,12
0,4
0,8
á

p lực đất
do trọng lượng bản thân
q
1
=6,6T/m
MNTB: +1,0
MNTTK: +0,1
-0,4
+1,3
+1,7
S=10,35T
mặt phẳng
tính toán
q
0
=2,0T/m
Sq=3,96T
Sn=6,87T
CTMB: +3,0
6
2,5
= 2 ,2 /
m
, = 4 5
= 1 ,85 /
m
, = 30
3
0
3

0
Hình 4: tổ hợp lực neo tầu
12
Website: Email : Tel : 0918.775.368
+1,7
+1,3
-0,4
MNTTK: +0,1
MNTB: +1,0
CTMB: +3,0
3,59
2,59
1,35
1,47
0,74
0,68
1,13
0,34
0,67
0,8
0,4
1,01
1,12
2,46
30,0
22,5
22,5
CTĐB: -7,0
á
p lực đất

tổng cộng
á
p lực đất gia tăng
do cần trục xích
á
p lực đất gia tăng
do hàng hoá
á
p lực đất
do trọng lượng bản thân
=1,85/
m
, =30
q1=6,6T/m
q0=2,0T/m
mặt phẳng
tính toán
q=0,43T/m
6
2,5
=2,2/
m
, =45
0
0
3
3
Hình 5: tổ hợp lực tựa tầu
3,59
1,35

2,59
1,47
0,74
1,13
0,34
á
p lực đất
tổng cộng
0,68
á
p lực đất gia tăng
do cần trục xích
á
p lực đất gia tăng
do hàng hoá
0,67
22,5
22,5
30,0
2,46
CTĐB: -7,0
1,01
1,12
0,4
0,8
á
p lực đất
do trọng lượng bản thân
q
1

=6,6T/m
MNTB: +1,0
MNTTK: +0,1
-0,4
+1,3
+1,7
mặt phẳng
tính toán
q
0
=2,0T/m
CTMB: +3,0
6
2,5
=1,85/
m
, =30
=2,2/
m
, =45
3
0
3
0
Hình 6: tổ hợp lực va tầu
13
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Chơng 3
Kiểm tra ổn định
1) Kiểm tra ổn định lật

Tổ hợp tải trọng
Gồm có: Trọng lợng bản thân, nội lực thanh neo, áp lực đất chủ động bản thân, áp
lực đất chủ động gia tăng do tải trọng hàng hoá và do cần trục xích gây ra. Tính
với MNCTK: +2,0 m và cho 6 m dài theo phơng dọc bến.
Tải trọng Lực Lực lật (T) Cánh tay đòn (m)
Giá trị Giá trị
áp lực đất chủ động
P
1
146,52 3,8 577,23
Tải trọng Lực Lực giữ (T) Cánh tay đòn (m)
Giá trị Giá trị
Bản mặt P
2
80 0,5 40
Bản đáy P
3
84 4,0 336
Dầm mũ P
4
43,35 0,5 21,68
Lăng thể đá P
5
460,8 4,0 1900,92
Cát lấp P
6
14,43 4,0 57,2
Thanh neo P
7
59,46 7,5 445,95

Tổng 2801,75
Theo điều kiện mức độ cho phép về lún không đều phải thiết kế, tính
toán sao cho hợp lực các tải trọng không vợt ra ngoài lõi tiết diện
a


3
b
hoặc e


6
b
14
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Với e = 0,5ìb - a; a =
g
MM
lg

.
Ta có: g = 80 + 84 + 43,35 + 460,8 + 14,43 = 682,58 T
M
g
= 2801,75 Tm
M
l
= 577,23 Tm
Nh vậy: a =
58,682

23,57775,2801

= 3,26 m >
3
b
= 2,67 m.
Và e = 0,5ìb - a = 4 - 3,26 = 0,74 m.
Kết luận
Khi điều kiện trên đợc thoả mãn thì không cần kiểm tra ổn định lật nữa.
2. Kiểm tra ổn định trợt phẳng
ứng suất biên ở mặt tiếp xúc giữa nền công trình và lớp đệm đá đợc
xác định
R
b
6e
1
b
g
min
max







ì=

ì
ì
ì
=
8
6
1
86
682,58
min
max
74,0


max
= 22,97 T/m
2
< R
đệm đá
= 5 kG/cm
2
= 50 T/m
2

min

= 5,47 T/m
2
< R
đệm đá
= 5 kG/cm
2
= 50 T/m
2
ứng suất biên ở mặt tiếp xúc giữa lớp đệm đá với đất nền xác định từ
điều kiện truyền tải trọng qua lớp đệm

( )
Rh
h2b
b
dệm
dệm
min
max
min
max
+
ì+
ì=

tc
k


max

= 19,7 T/m
2
< R
đệm đá
= 5 kG/cm
2
= 50 T/m
2

min
= 8,05 T/m
2
< R
đệm đá
= 5 kG/cm
2
= 50 T/m
2
15
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Kiểm tra ổn định của công trình bến kiểu trọng lực về trợt theo mặt
phẳng tiếp xúc giữa công trình với lớp đệm đá cần thoả mãn điều kiện
(các tải trọng đặt ở phía sau bản đáy)
n
c
ìnìm
đ
ìE
( )
a

n
Rfg
K
m
+ìì
n
c
: Hệ số tổ hợp tải trọng (n
c
= 1).
n: Hệ số vợt tải (n = 1,25).
E: Tổng các lực ngang gây trợt ( chính là áp lực đất chủ động), E =
6
52,146
=
24,42 T.
m: Hệ số điều kiện làm việc (m = 1,15).
K
n
: Hệ số bảo đảm xét đến tầm quan trọng và cấp công trình (CT cấp III, K
n
=
1,15).
g: Tổng các lực đứng tác động lên đáy công trình (g = 113,76 T).
f: Lực ma sát của đáy công trình theo mặt tiếp xúc với lớp đệm đá (f = 0,5).
m
đ
= 0,95.
R
a

: Nội lực thanh neo ( R
a
= 9,91 T).
Khi đó:
+ n
c
ìnìm
đ
ìE = 1ì1,25ì0,95ì24,42 = 29
+
( )
a
n
Rfg
K
m
+ìì
=
( )
91,95,076,113
15,1
15,1
+ìì
= 66,79
Vậy công trình thoả mãn điều kiện trợt phẳng.
Kiểm tra ổn định của công trình bến kiểu trọng lực về trợt cùng với
lớp đệm (Trờng hợp lớp đệm nằm trên mặt đất nền)
+ Trợt theo mặt phẳng MK và KE
n
c

ìnìm
đ
ìE
ì
n
K
m
[(g
1
+ g
2
+g
3
)ìf
r
+ E
p
ìR
a
]
g
1
: Trọng lợng công trình truyền áp lực lên đất ở mặt phẳng đáy lớpđệm trên đoạn
FK
g
1
=
( )
bh
bhb

n
n
+ì
+ìì+ììì
2
5,02
21
2
1

=
( )
822
05,87,19645,07,19282
+ì
+ìì+ììì
=
126,53T.
16
Website: Email : Tel : 0918.775.368
g
2
: Trọng lợng bản thân của lớp đệm đá trong phạm vi ECDK
g
2
= (b + b
1
- 0,5ìh
n
)ìh

n
ì
k
tc
= (8 +2 - 0,5ì2)ì2ì2,2 = 39,6 T.
g
3
: Trọng lợng bản thân của đất lấp trong phạm vi BCF (g
3
= 0).
f
r
: Hệ số ma sát của lớp đệm đá trên đất nền lấy bằng tg 23 = 0,424.
E
p
: Lực ngang chống trợt do đất lấp (E
p
= 0).
R
a
: Nội lực thanh neo (R
a
= 9,91 T).
Lúc này:
+ n
c
ìnìm
đ
ìE = 29 T.
+

ì
n
K
m
[(g
1
+ g
2
+g
3
)ìf
r
+ E
p
ìR
a
] = 80,35 T.
Vậy thoả mãn điều kiện trợt phẳng.
+ Trợt theo mặt phẳng ME
Hình 7: Biểu đồ ứng suất ở mặt tiếp xúc giữa đệm đá với nền
n
c
ìnìm
đ
ìE'
k
n
fg
K
m

ìì
'
E': Tổng các hình chiếu lên mặt trợt ME của các lực tác động bên trên mặt trợt
này.
E' = (g + g
4
)ìsin + (E - R
a
)ìcos


g
'
: Tổng các hình chiếu lên phơng thẳng góc với trợt ME của các lực tác động bên
trên mặt trợt.
g
'
= (g + g
4
)ìcos - (E - R
a
)ìsin
f
k
: Hệ số ma sát trong của đá đổ (f
k
= tg 45 = 1).
g
4
: Trọng lợngn của phần lớp đệm trong phạm vi ECM

g
4
= 0,5ì(b + b
1
)ìh
n
ì
k
tc
= 0,5ì(8 + 2)ì2ì2,2 = 22 T
A C D M
E F
K
b1
b
g1
g2
g3
45
1
2

max
min


17
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Ta có: g = 113,76 T
R

a
= 9,91 T
( )
=
+
=
22
212
2
sin

0,164
( )
=
+
=
22
212
12
cos

0,986
nên: E' = 36,57 T
g' = 131,48 T
Nh vậy:
+ n
c
ìnìm
đ
ìE' = 43,43 T.

+
k
n
fg
K
m
ìì
'
= 131,48 T.
Thoả mãn điều kiện trợt phẳng.
3. Kiểm tra ổn định trợt sâu
Sử dụng phơng pháp mặt trợt cung tròn. Chia cung tròn làm nhiều phần tử nhỏ.
Tính hệ số ổn định cho từng tâm trợt O
1
, O
2
, O
3
ứng với 1 m chiều dài bến và với
MNTTK.
18