TƯỜNG CHẮN ĐẤT CHƯƠNG 1 2

KHOA XÂY DỰNG & ĐiỆN

TƯỜNG CHẮN ĐẤT

GIẢNG VIÊN:
PGS.TS DƯƠNG HỒNG THẨM (PhD)


GIỚI THIỆU MÔN HỌC
• NỘI DUNG MÔN HỌC
MÔN CHUYÊN NGÀNH VỀ KẾT CẤU CHỊU ÁP LỰC NGANG CỦA
ĐẤT, CHO SV NĂM CUỐI

• TÀI LIỆU THAM KHẢO:
LÊ A. HOÀNG: NỀN MÓNG, NXB XÂY DỰNG, 2004
TẬP BÀI GIẢNG PHÁT TRƯỚC (HAND-OUTS) CỦA GV

• CÁC MÔN HỌC TRƯỚC: Nền móng, Kết cấu BTCT
• THỜI LƯỢNG: 30 tiết

13/03/2016

PGS TS Dương Hồng Thẩm

2


GIỚI THIỆU MÔN HỌC

• THỜI GIAN BẮT ĐẦU/ KẾT THÚC:
• HÌNH THỨC ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ HỌC TẬP:

- NGHE GiẢNG TRÊN LỚP, TRẢ LỜI:
- QUIZ, KIỂM TRA GIỮA KỲ, THẢO LUẬN:
- THI CUỐI KỲ :
- BÀI TẬP LỚN (TÍNH RIÊNG)

13/03/2016

PGS TS Dương Hồng Thẩm

10 %
20 %
50 %
20 %

3


MỤC TIÊU
 KỸ NĂNG TÍNH TOÁN !
 VẬN DỤNG VÀO THỰC TẾ !

13/03/2016

PGS TS Dương Hồng Thẩm

4


KIẾN THỨC TIÊN QUYẾT
1. LÝ THUYẾT ÁP LỰC NGANG CỦA RANKINE VÀ COULOMB

2. PHÂN BIỆT ÁP LỰC ĐỊA TĨNH VÀ ÁP LỰC NGANG CĐ/BĐ
3. TÍNH TỐN ÁP LỰC NGANG KHI ĐẤT SAU TƯỜNG PHÂN LỚP,
CĨ DỊNG THẤM (AL THẤM LÀM TĂNG ÁP LỰC BẢN THÂN)

4. SỨC BỀN VẬT LIỆU, NỀN MONG, KC BETONG CT

13/03/2016

PGS TS Dương Hồng Thẩm

5


CHẤT LIỆU GIẢNG DẠY
1. ĐỀ CƯƠNG HƯỚNG DẪN HỌC TẬP (SyllabI)
2. TẬP BÀI GIẢNG PHÁT TRƯỚC (Hand-out của GV)
3. GIÁO TRÌNH
[1] Giáo trình Nền móng
[2] Ngun lý kỹ thuật Nền móng của Braja M. Das
[3] Giáo trình Cơ học đất của Dương Hồng Thẩm
[4] Kỹ thuật Nền móng của Peck, Hanson & Thornburns

4. MỘT SỐ VẤN ĐỀ TỪ THỰC TẾ
13/03/2016

PGS TS Dương Hồng Thẩm

6

CHƯƠNG 1 KẾT CẤU CHỊU ÁP LỰC

NGANG CỦA ĐẤT
1. PHÂN LOẠI

• Theo TLBT

2.

CẤU TẠO
– RW bằng chồng nề gỗ đất
– RW bằng đá hộc
– RW bằng đất gia cố
– RW bằng BTCT
– RW bằng Thép Larsen

3.

NGUN LÝ TÍNH TỐN ALN
CỦA ĐẤT LÊN KC (QUAN
TRỌNG)

• TCĐ Trọng lực
• TCĐ mềm
» Tự do
» Có neo

• Theo vật liệu
• Theo tính chất SD

• THIẾT KẾ
• BIỆN PHÁP THI CƠNG
• XỬ LÝ CÁ BIỆT (SỰ CỐ…)
13/03/2016

PGS TS Dương Hồng Thẩm

7


Đường

13/03/2016

PGS TS Dương Hồng Thẩm

8


RW TRỌNG LỰC

RW CÔNG XÔN

RW CÔNG XÔN
CÓ BẢN CHỐNG

CỪ (CỌC) BẢN

45o - ½ 
45o + ½ 

CỪ (CỌC) BẢN CÓ
CHỐNG VÁCH
13/03/2016

CỪ (CỌC) BẢN CÓ
THANH NEO DĨA
PGS TS Dương Hồng Thẩm

45o + ½ 

CỪ (CỌC) BẢN CÓ
THANH NEO ĐẤT
9


13/03/2016

PGS TS Dương Hồng Thẩm

10


2. cấu tạo
Ngực tường
Bản chống
Bản chống

Ngực tường

Phía đất cao
Thép phân bố
Thép chính

Lưng tường (tiếp xúc với
đất đắp)
Bản mũi

Phía đất thấp

Thép chờ
Thép
chính

Bản đáy (phía gót)

13/03/2016

PGS TS Dương Hồng Thẩm

11


A’

B’

A

THEO LÝ THUYẾT

ALN CỦA
COULOMB: KỂ
ĐẾN MA SÁT CỦA
ĐẤT - TƯỜNG

3. Nguyên lý tính toán áp lực

ngang của đất lên tường chắn
(quan trọng)

–

Lý thuyết ÁLĐ của Rankine

–

Lý thuyết ÁLĐ của Coulomb

–

Sử dụng lý thuyết vào tính
toán: có 3 vấn đề

B
Trạng thái chủ động
A A’

B

B’

Trạng thái bò động

13/03/2016

•
•

•
•

- Giả thiết
- Nhận xét: tính dư Ea , tính
non Ep (AN TỒN)

- Giả thiết
- Nhận xét: tính hơi non Ea
(CHẤP NHẬN ĐƯỢC), tính hơi
dư Ep(ÍT AN TỒN)

•

* Vấn đề ổn đònh tổng thể

•

* Kiểm tra Nền theo cường độ
& BD

THEO LÝ THUYẾT
ALN CỦA COULOMB:

•
KỂ ĐẾN MA SÁT CỦA
ĐẤT - TƯỜNG
•

PGS TS Dương Hồng Thẩm

–
–

–
–

n đònh Lật, Trượt ngang
n đònh Trượt theo cung
trượt, MẶT TRƯT

Kiểm tra KNCT thẳng đừng
Độ lún của nền theo thời gian

* Vấn đề độ bền & AH của độ
cứng RW đến áp lực ngang
Có/Không có phụ tải
12


Có một BD ngang tối
A thiểu

A’

NẾU CHƯA ĐẠT ĐỦ MỘT TRỊ SỐ BD NGANG
TỐI THIỂU NÀO ĐÓ, CÓ THỂ CHƯA ĐẠT TT
CHỦ ĐỘNG, CHỈ VỪA QUA KHỎI TRẠNG
THÁI AT-REST MÀ THÔI.
GẦN ĐỈNH RW, GẦN ĐẠT TRỊ SỐ ALN TT
NGHỈ (AT-REST PRESSURE)

B’

B
Trạng thái chủ động
A A’
TUY CẦN ĐẠT ĐẾN MỘT TRỊ SỐ BD NGANG
TỐI THIỂU NÀO ĐÓ, THÌ KHỐI ĐẤT SAU RW
MỚI ĐẠT TT BỊ ĐỘNG, NHƯNG NHƯ THẾ BD
NGANG RẤT LỚN, KHÓ CHẤP NHẬN

ĐÒI HỎI MỘT HỆ SỐ AN TOÀN Đ/V PHÁ
HOẠI BỊ ĐỘNG,

B

B’

Trạng thái bò động
13/03/2016

ĐẶC BIỆT ĐẮP SAU TƯỜNG LÀ CÁT  DÙNG
TRỊ SỐ NHỎ CỦA 

PGS TS Dương Hồng Thẩm

13


• Nguyên lý tính toán (t.th) :
2.1 Nhắc lại cách tính và lập biểu đồ áp lực ngang của đất lên
RW
Tùy cấu tạo mà có các trong các tính toán, người kỹ sư cần
nắm các dạng biểu đồ áp lực ngang lên tường chắn khác
nhau (Giáo trình Cơ học đất)
2.2 Một số trường hợp riêng (khó) phải lưu ý
• Sự thay đổi trong phân bố của áp lực của nước lỗ rỗng sau
và trước tường – Hạ mức nước ngầm – áp lực thủy động
(liên quan đến lưới thấmvà áp lực Seepage);
• Đất trước tường chắn bị đào bớt (theo giai đoạn thi công,
xói lở, xử lý bùng nền…)
• Đất đắp sau tường chắn ít khi là loại đất dính, tuy nhiên
cũng có c, phi
13/03/2016

PGS TS Dương Hồng Thẩm

14


PP ĐỒ GiẢI CULMANN
(TRƯỜNG HỢP AL CHỦ ĐỘNG)

13/03/2016

PGS TS Dương Hồng Thẩm

15


PP ĐỒ GiẢI CULMANN
(TRƯỜNG HỢP AL BỊ ĐỘNG)

13/03/2016

PGS TS Dương Hồng Thẩm

16


Cái nào là Đất ?
Cái nào là tường ?

13/03/2016

PGS TS Dương Hồng Thẩm

17


2.3 Trình tự tính tốn (t.th)
• Xác định các kích thước sơ bộ của tường, thơng số cơ đất, đánh
giá phụ tải bề mặt
• Liệt kê thành phần ALN (chủ động và bị động) – Sơ đồ tính

• Tính và vẽ biểu đồ áp lực ngang của đất (quan trọng nhất)
• Tính hợp lực R của tất cả các lực đứng và ngang
• Xác định vị trí (điểm đặt) của hợp lực (Như Móng chịu tải lệch tâm)

• Kiểm tra e < B/ 6 và áp lực pMax pMin theo các cơng

thức móng nơng đã học. Điều kiện pMax ,• Tính tốn Ổn định: Trượt ngang(RH < Rv . tan _ với là góc ma sát
ngồi giữa đáy tường chắn với đất nền bên dưới
» Nếu khơng đạt ổn định trượt ngang phải làm vấu chống trượt (key)

• Trượt xoay (tính HSAT ổn định )

• Tính và vẽ biểu đồ nội lực
Tính tốn thiết kế ra các kích thước của vật liệu tường chắn

• Tính tốn kiểm tra biến dạng của nền
• Chuyển vị đứng của tường (Lún)

• Chuyển vị ngang của tường
13/03/2016

PGS TS Dương Hồng Thẩm

SINH VIÊN PHẢI
NẮM THẬT KỸ
TRÌNH TỰ NÀY !
18

CHƯƠNG 2

TƯỜNG CHẮN TRỌNG LỰC (7 tiết)
1. Khái niệm – Phân loại
Các kích thước kinh nghiệm (kiểm tra)
2. Nội dung tính toán
-

Ổn đònh lật quanh mép trước
Ổn đònh trượt ngang
Ổn đònh của nền bên dưới đáy tường
Kiểm tra lún
Ổn đònh trượt xoay (toàn thể)

3.
4.

TÍNH TOÁN NỘI LỰC TRONG CÁC CẤU KIỆN CỦA TƯỜNG
BỐ TRÍ CỐT THÉP – CẤU TẠO

5.

THÍ DỤ TÍNH TOÁN

13/03/2016

PGS TS Dương Hồng Thẩm

19

TƯỜNG CHẮN TRỌNG LỰC (t.theo)
1. Khái niệm – Phân loại
Các kích thước kinh nghiệm
- b’ = (0,30,4)H
- h = (0,10  0,15) H
- t < = h = 0,1 H
- hm ~ 0,8 m  1,2) h >< xói lở
- b = (0,5  0,7)H

1
> 48

2. Nội dung tính toán
- AN TOÀN VỀ LẬT QUANH MŨI (SF>=2)
- AN TOÀN VỀ TRƯT NGANG (SF>=1.5)
- AN TOÀN VỀ KNCT CỦA NỀN (SF> =3)
- AN TOÀN VỀ Ổ Đ TỔNG THỂ (SF>=1.5)
13/03/2016

PGS TS Dương Hồng Thẩm

20


13/03/2016

PGS TS Dương Hồng Thẩm

21

CHƯƠNG1 TƯỜNG

CHẮN TRỌNG LỰC (t.theo)

2. Nội dung tính toán


Kiểm tra Ổn đònh lật quanh mép ngoài C (mũi)

FS (lật) = Momen giữ/ Momen lật = 2-3
Ghi chú: Mômen lật do thành phần
nằm ngang của Lực xô chủ động;
Lập bảng tính trên Excel (dễ thích
ứng khi thay đổi tiết diện); thường
ta phải giả thiết lý thuyết Rankine
áp đặt cho lưng tường trơn phẳng
thẳng đứng

Pv
H’

PH
H’/3

C
13/03/2016

PGS TS Dương Hồng Thẩm

22


CHƯƠNG TƯỜNG

CHẮN TRỌNG LỰC (t.theo)

2. Nội dung tính toán (t.theo)


Kiểm tra Ổn đònh trượt ngang

 Kiểm tra Ổn đònh trượt
ngang

FS (trượt) = Lực chống xô /
lực xô ngang dọc đáy bệ
>= 1,5
Ghi chú: Kiểm tra ở cao
trình đáy bệ, sử dụng góc
ma sát ngoài và lực dính bết
(lực dính ngoài, cn = 0,67c ;
δ=0.67Ф2 ); tính trên mỗi
mét tới; có xét tổng lực
thẳng đứng do TLBT; `có
xét thêm sức chống đẩy bò
động PP

Pv

PH

Vấu
chống
trượt
13/03/2016

H’

PGS TS Dương Hồng Thẩm

Cn+ ∑N. tanδ

23


2. Nội dung tính toán (t.theo)
Ổn đònh của nền bên dưới đáy tường (Khơng đạt KNCT)
 Kiểm tra Khả năng chịu tải
của nền

SF= KNCT cực hạn / Áp lực
thẳng đứng lên nền >= 3
Ghi chú: Kiểm tra ở cao trình
đáy bệ, tính toán khá nhiều tham
số thừa số KNCT theo công thức
củaVesic (1981) có xét tải nằm
ngang.

13/03/2016

PGS TS Dương Hồng Thẩm

24




CÔNG THỨC TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA NỀN CHỊU
TẢI TRỌNG VỪA THẲNG ĐỨNG VỪA CÓ TẢI NGANG
SF= KNCT cực hạn qu / Áp lực thẳng đứng lên nền qmax >= 3

qu  c2' N c Fcd Fci  qN q Fqd Fqi 
q   2D

 

Fci  Fqi  1 

90 


B  B  2e
'

Fcd  1  0.4

D
B'




2

2

Fqd  1  2 tan 2' (1  sin 2' ) 2
Fd  1

1
 2 B ' N Fd Fi
2

D
B'

 
Fi  1  ' 
 2  
 P cos  
   tan 1  a

 V 

Ghi chú: Có rất nhiều công thức tính toán khả năng chòu tải của nền có thể khả áp
như công thức của Terzaghi, Vesic, Hanson…Tuy nhiên khuyến cáo rằng công thức
Vesic trên đây là được thừa nhận hơn cả. Nq, Nc, Ny của tác giả nào thì tra bảng đó
Nếu lưng tường không thẳng đứng, có góc ma sát lưng tường δ, áp dụng lý thuyết áp

lực đất của Coulomb

13/03/2016

PGS TS Dương Hồng Thẩm

25