Thiết kế tuyến tường chắn trọng lực tại vai đường

ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐÔ THỊ

MỤC LỤC
Lời cảm ơn.......................................................................................................2
CHƯƠNG I. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN............................................................3
CHƯƠNG II. TÍNH TOÁN VÀ TỔ HỢP TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN......5
1. Tính toán tĩnh tải.....................................................................................5
1.1. Tải trọng của bê tông giằng đỉnh.........................................................5
1.2. Tính toán tải trọng của tường đá hộc..................................................6
1.3. Tính toán tải trọng đất đắp trước tường............................................6
2. Tính toán áp lực đất.................................................................................7
2.1. Áp lực đất chủ động..............................................................................7
2.2. Tính toán áp lực do hoạt tải chất thêm...............................................9
3. Tổ hợp tải trọng tính toán.....................................................................10
3.1. Tính toán giá trị đại số cánh tay đòn của các lực tác dụng.............10
3.2. Tổ hợp tải trong theo trạng thái giới hạn sử dụng, và trạng thái
giới hạn cường độ.......................................................................................11
CHƯƠNG III...... KIỂM TRA CÁC ĐIỀU KIỆN CHỐNG LẬT, TRƯỢT,
SỨC KHÁNG, ĐỠ ĐẤT NỀN......................................................................15
1.Ổn định chống lật....................................................................................15
2. Ổn định chống trượt..............................................................................16
3. Tính toán sức kháng đỡ của đất nền dưới đáy móng.........................19
CHƯƠNG IV. TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG.............................................32

GVHD: ThS. Lê Văn Chè
SVTH: Nguyễn Thanh Huyền – 14D1
1


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐÔ THỊ

Lời cảm ơn
Chúng em xin được gửi lời cảm ơn chân thành nhất trong quá trình làm
đồ án Công trình đô thị này đến thầy ThS. Lê Văn Chè và các thầy cô bộ
môn đã trực tiếp hướng dẫn chúng em hoàn thành tốt đồ án này.
Chúng em đã thấy rõ được nhiệm vụ, vai trò của môn học trong quá
trình thực hiện đồ án. Đồng thời chúng em cũng nắm được nhiệm vụ và các
thao tác cơ bản của người người kĩ sư đô thị. Trong quá trình hoàn thiện đồ
án này vì do còn chưa có điều kiện đi thực tế nên vẫn còn sơ sài và thiếu xót,
vì vậy em mong được sự chỉ bảo, truyền đạt, hướng dẫn của các thầy cô để
chúng em có những kiến thức vững vàng nhất cho quá trình làm việc sau này.
Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, tháng 01 năm 2018
Sinh viên

Nguyễn Thanh Huyền

GVHD: ThS. Lê Văn Chè
SVTH: Nguyễn Thanh Huyền – 14D1
2


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐÔ THỊ

GVHD: ThS. Lê Văn Chè
SVTH: Nguyễn Thanh Huyền – 14D1
3


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐÔ THỊ

CHƯƠNG I. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN.
1. Nhiệm vụ của đồ án.
- Thiết kế tường chắn trọng lực và kiểm toán 1 đoạn tường 1m.
- Loại tường sử dụng: Tường chắn trọng lực với thời hạn sử dụng lâu dài.
- Dạng kết cấu tường xây đá hộc.
a) Số liệu tính toán.
CÁC THÔNG SỐ ĐỒ ÁN
STT
25

Họ tên
NGUYỄN THANH HUYỀN

Vị trí
25

Đoạn đường
A53-A54

THÔNG SỐ VẬT LIỆU
STT
THÔNG SỐ
1 BÊ TÔNG GIẰNG ĐỈNH
2 TƯỜNG XÂY ĐÁ HỘC
3 LAN CAN

KÝ HIỆU ĐƠN VỊ GIÁ TRỊ
Kg/m3
2500

Kg/m3
2725
Kg/m
27


Kg/m3

1860

c (Su)

Kpa

72

GÓC MA SÁT TRONG



độ

33

7

GÓC MA SÁT NGOÀI



độ

18

8

CHIỀU SÂU MỰC NƯỚC NGẦM

Dw

m

2.7

4

DUNG TRỌNG ĐẤT

5

CƯỜNG ĐỘ KHÁNG CẮT

6

* Ghi chú: Tính toán với nền đất cát.
2. Phương án thiết kế
* Tính toán thông số đầu vào:
Phân đoạn tường 1 – từ cọc 0 đến cọc 20.
- Chiều cao tường: H = 6 (m).
- Chiều cao móng tường: h = (0,12 - 0,17)H. Chọn h1 = 1.5 (m), h2 = 1.09 (m).

- Bề rộng chân tường: b’ = b0 + (H-h1) x tg  = 0,5 + (6-1.5) × tg150 = 1.71
(m).

GVHD: ThS. Lê Văn Chè
SVTH: Nguyễn Thanh Huyền – 14D1
4


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐÔ THỊ
- Bề rộng móng tường: b = b’ + 2t = 1.71 + 2 × 1.5 = 4.71 (m).
Phân đoạn tường 2 – từ cọc 20 đến cọc 23.
- Chiều cao tường: H = 5.5 (m).
- Chiều cao móng tường: h = (0,12 - 0,17)H. Chọn h1 = 0.9 (m), h2 = 0.59 (m).
- Bề rộng chân tường: b’ = b 0 + (H-h1) x tg  = 0,5 + (5.5-0.9) × tg150 = 1.73
(m).
- Bề rộng móng tường: b = b’ + 2t = 1.73 + 2 × 0.9 = 3.53 (m).
Phân đoạn tường 3 – từ cọc 23 đến cọc 26.
- Chiều cao tường: H = 4 (m).
- Chiều cao móng tường: h = (0,12 - 0,17)H. Chọn h 1 = 0.65 (m), h2 = 0.41
(m).
- Bề rộng chân tường: b’ = b 0 + (H-h1) x tg  = 0,5 + (4-0.65) × tg150 = 1.4
(m).
- Bề rộng móng tường: b = b’ + 2t = 1.4 + 2× 0.65 = 2.7 (m).

STT Thông số

Bảng 1. Kích thước tường chắn
Kí
Đơn
hiệu

vị

Giá trị

1

Chiều cao tường

H

m

6.00

5.50

4.00

2

Bề rộng đỉnh tường

b0

m

0.50

0.50

0.50

3

Góc nghiêng lưng tường

α

độ

15.0

15.0

15.0

4

Bề rộng chân tường

b’

m

1.71

1.73

1.40

5

Bề rộng đáy móng

b

m

4.71

3.53

2.70

6

Bề rộng mũi, gót móng

t1,t2

m

1.50

0.90

0.65

8

Chiều cao móng trước

h1

m

1.50

0.90

0.65

9

Chiều cao móng sau

h2

m

1.09

0.59

0.41

10

Chiều dài kiểm toán

L

m

10

10

10

GVHD: ThS. Lê Văn Chè
SVTH: Nguyễn Thanh Huyền – 14D1
5


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐÔ THỊ

CHƯƠNG II. TÍNH TOÁN VÀ TỔ HỢP TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN.
CHƯƠNG III -

1. Tính toán tĩnh tải.
G1

G6

G3

G7

G2

G4

G5

Hình 1. Phân chia tải trọng tường chắn
1.1.
-

Tải trọng của bê tông giằng đỉnh.
Với bê tông giằng đỉnh kí hiệu là G1

G1 b0 hg l  g 0,5 x 0,2 x 10 x 2500 x 9,81 = 1,47 (KN).
Điểm đặt lực là trọng tâm của hình vuông.

GVHD: ThS. Lê Văn Chè
SVTH: Nguyễn Thanh Huyền – 14D1
6


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐÔ THỊ
Chiều dài kè tính l = 10m.
Chia tường chắn, và khối đất đắp trước tường thành các khối hình tam
giác, hình chữ nhật để lấy tải trọng tính toán.
Chia tường chắn thành các tải trọng sau: G2, G3, G4, G5. Khối đất đắp trước
tường thành các tải trọng G6 và G7 được quy định như hình vẽ bên trên.
1.2.

Tính toán tải trọng của tường đá hộc.

Tường xây đá hộc có ’= 2725 (Kg/m3).
Điểm đặt lực là trọng tâm hình chữ nhật G3.

G 2 0,5 (b' b0 ) ( H  h1 ) l  'g 0,5 x (1,71-0,5) x (6-1,5) x 10 x
2725 x 9,81= 725.24 (KN).
Điểm đặt lực là trọng tâm tam giác G2.

G3 b0 ( H  h1 ) l 'g  0,5 x (6-1.5) x 10 x 2725 x 9,81= 601.48
(KN).
Điểm đặt lực là trọng tâm hình chữ nhật G4

G 4 b h2 l 'g 4,71 x 1,09 x 10 x 2725 x 9,81= 1369.03 (KN).
Điểm đặt lực là trọng tâm tam giác G5

G5 0,5 b (h1  h2 ) l  'g 0.001 0,5 x 4,71 x (1,5-1,09) x 10 x
2725 x 9,81 = 258.95 (KN).
1.3.

Tính toán tải trọng đất đắp trước tường.

w
= 1611.84 (Kg/m3).
1  0.01W
c
n= (1- )x100 =>  s = 2417.64 (Kg/m3).
s
c =

u =

s n
= 945.09 (Kg/m3).
1  e0

 bh =  u +  n = 1945.09 (Kg/m3).

Dung trọng đất đắp bão hòa  = 1945 (Kg/m3).

G6 0,5 t ( H  h1 ) l  g 0,5 x 1,5 x (6-1,5) x 10 x 1945 x 9,81 =
517.67 (KN).

GVHD: ThS. Lê Văn Chè
SVTH: Nguyễn Thanh Huyền – 14D1
7


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐÔ THỊ

G7 t ( H  h1 ) l  g 0.001 1,5 x (6-1,5) x 10 x 1945 x 9,81 =
1287.99 (KN).

2. Tính toán áp lực đất.
CHƯƠNG II 1.
1.1.

Áp lực đất chủ động:
CHƯƠNG I -

Tính toán áp lực đất cơ bản:
Xác định áp lực đất chủ động theo công thức:

Ea 0,5  p H H 

cos 
(KN)
cos 

Trong đó:
 PH – Áp lực đất cơ bản, p H  K a �H � �g �109 (Mpa)
 H – chiều cao tường tính từ mặt đất đắp đến đáy móng (mm)
 γ - tỷ trọng của đất đắp (kg/m3)
 g - hằng số trọng lực (m/s2)
 α, δ – góc nghiêng lưng tường, góc ma sát giữa đất đắp với vật
liệu lưng tường (độ).
 Ka – hệ số áp lực đất chủ động
Góc nghiêng của áp lực đất cơ bản:  = α + δ = 15+18 = 33 (độ)
Trị số của hệ số áp lực đất chủ động:
sin 2 (   )
Ka =
 sin 2 ( ) sin(   )
2

2


sin(   ) sin(   )  
sin(33  18) sin(33  33) 
 = 1 
1


=
 
 = 1,00
sin(



)
sin(



)
sin(
75

18
)
sin(
75

33
)

 

Trong đó:
�: Góc ma sát trong,  = 330

GVHD: ThS. Lê Văn Chè

SVTH: Nguyễn Thanh Huyền – 14D1
8


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐÔ THỊ
-

δ : Góc ma sát giữa đất đắp với tường, δ = 180
β : Góc nghiêng của lớp đất đắp với phương nằm ngang, β = 330
θ : Góc nghiêng lưng tường so với phương nằm ngang, θ = 900 – α =750

-

=>

sin 2 (75  33)
Ka 
= 1,16
 sin 2 (75) sin(75  18)

- Áp lực đất cơ bản:
Với Pa1 là áp lực lên chân tường, Pa2 là áp lực lên đáy móng.

Pa1  K a  g ( H  h1 ) 10  9 1,16 x 1945 x 9,81 x 4500 x 10-9
= 0,097 MPa.

Pa 2  K a  g H 10  9 1,16x 1945 x 9,81 x 6000 x 10-9
= 0,132 MPa.
- Áp lực đất chủ động tác dụng lên phân đoạn 10 m tường chắn là.
cos18

E a 0,5  p H H 
= 0,5 x 0,012 x 103 x 2,9 x 0,984 x 10
cos15
= 171.22 (KN).
Vị trí của áp lực chủ động: tác dụng tại điểm ở độ cao 0,4H, trong đó H
là tổng chiều cao tường tính từ đỉnh tường đến đáy móng.
Tính toán áp lực đất chủ động gây ra đối với tường chắn, khi dịch
chuyển biểu đồ phân bố áp lực đất về phía tường chắn ta có hai thành phần
lực tác dụng lên thân và móng của tường chắn là E1, E2.
Ta có:
- Áp lực đất chủ động E1 lên thân tường tính cho phân đoạn tường 1m:

E a 1 0,5  p a1 ( H  h1 ) 

cos18
l = 0,5 x 0,097 x 103 x 4,5 x
cos15

0,984 x 10 = 2154.68 (KN).
Trị số áp lực đất theo phương đứng:
EaV  Ea1 .sin(   )  2154.68 x sin(300) = 1173.52 (KN).

Trị số áp lực đất theo phương ngang:
EaH  Ea1 .cos(   )  2154.68 x cos(300) = 1807.07 (KN).

Vị trí đặt lực trên tại điểm ở cao độ 0,4(H-h1) phía trên phần chân tường.

GVHD: ThS. Lê Văn Chè
SVTH: Nguyễn Thanh Huyền – 14D1
9

ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐÔ THỊ
- Áp lực đất chủ động E2 lên móng tính cho phân đoạn tường 1m:

cos18
E a 2 0,5  p a 2 h1 
l = 0,5 x 0,097 x 103 x 1,5 x 0,984 x 10 =
cos 0
1637.73 (KN).
Trị số áp lực đất theo phương ngang:
H

2

0

Ea2 = Ea .cos(δ+α)= 1637.73 x cos(18 ) = 506.09 (KN).
Trị số áp lực đất theo phương đứng:
V

2

0

Ea2 = Ea .sin(δ+α) = 1637.73 x sin(18 ) = 1157.58 (KN).
Vị trí đặt lực trên tại điểm ở cao độ 0,5h1 phía trên tính từ đáy móng lên.
G1

G6

G3

G7

G2

G4

G5

Hình 2. Sơ đồ áp lực đất chủ động
1.2.

Tính toán áp lực do hoạt tải chất thêm

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:

GVHD: ThS. Lê Văn Chè
SVTH: Nguyễn Thanh Huyền – 14D1
10


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐÔ THỊ

1
E a p H 
cos13

P  h eq . s .g.K a .10 9
Trong đó: heq - chiều cao đất tương đương với xe tải thiết kế (mm)
Do đoạn tường chắn thiết kế trên nền đào, hoạt tải không tác dụng phía sau
lưng tường nên ta không xét đến hoạt tải chất thêm.
3. Tổ hợp tải trọng tính toán.

GVHD: ThS. Lê Văn Chè
SVTH: Nguyễn Thanh Huyền – 14D1
11


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐÔ THỊ
CHƯƠNG III 1.
2.
3.
3.1.

Tính toán giá trị đại số cánh tay đòn của các lực tác dụng.

G1

G6

G3

G7

G2

G4

G5

Với tâm lật là mũi móng O ta có:


Bê tông giằng đỉnh: G1
x=



b0
+ t = 1,75 (m);
2

Tường xây đá hộc: G2

GVHD: ThS. Lê Văn Chè
SVTH: Nguyễn Thanh Huyền – 14D1
12

y = 0 (m).


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐÔ THỊ

x=


b0
+ t = 1,75 (m);
2

b
2

y = 0 (m).

2
(b' b0 ) + b0 + t =2,80 (m)
3
t1
+ b’+ t2 = 3,96 (m);
2

Áp lực đất: Ea1
x = 0,4(H-h1) x tan15 + b0 +t =2,72(m).
y =0,4(H-h1) = 3,49 (m).



y = 0 (m).

Đất đắp trước tường: G7
x=



2b

= 3.14 (m);
3

Đất đắp trước tường: G6
x=



y = 0 (m).

Tường xây đá hộc: G5
x=



y = 0 (m).

Tường xây đá hộc: G4
x = = 2,35 (m);



y = 0 (m).

Tường xây đá hộc: G3
x=



(b' bo )

+ b0 + t = 2,40 (m);
3

Áp lực đất: Ea2
x = b = 4,71 (m) ;
y = h2 – 0,5h1 = 0,34 (m)

Từ đó ta lập được bảng tổng hợp tải trọng.

GVHD: ThS. Lê Văn Chè
SVTH: Nguyễn Thanh Huyền – 14D1
13

y = 0 (m).


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐÔ THỊ
3.2. Tổ hợp tải trong theo trạng thái giới hạn sử dụng, và trạng thái giới hạn
cường độ.
Bảng 2. Hệ số tải trọng dùng cho tải trọng thường xuyên, p
LOẠI TẢI TRỌNG
Hệ số tải trọng
Lớn nhất Nhỏ nhất
DC: Cấu kiện và các thiết bị phụ
DW: Lớp phủ và các tiện ích
EH: Áp lực ngang của đất
+ Chủ động
+ Nghỉ
EV: Áp lực đất thẳng đứng
+ Kết cấu tường chắn

+ Kết cấu vùi cứng
+ Khung cứng

1,25
1,50

0,90
0,65

1,50
1,35

0,90
0,90

1,35
1,30
1,35

1,00
0,90
0,90

Bảng3. Tổ hợp và hệ số tải trọng cho các trạng thái giới hạn
Trạng thái giới hạn
Trạng thái giới hạn sử dụng
Trạng thái giới hạn
cường độ

Hệ số tải trọng

DC

DW

LS

EH

EV

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

Lớn nhất

1,25 1,50 1,75 1,5 1,35

Nhỏ nhất

0,90 0,65 1,35 0,9

GVHD: ThS. Lê Văn Chè
SVTH: Nguyễn Thanh Huyền – 14D1

14

1,0


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐÔ THỊ

Bảng 4. Tổng hợp tải trọng cho phân đoạn 1m tường chắn

STT

Loại tải trọng

Kí
hiệu

1

Trọng lượng
lan can

2

3

4

Trọng lượng
bản thân tường

Trọng lượng
khối đất đắp

Áp lực đất

Tổng

Giá trị (KN)

Cánh tay đòn (m)

Momen
(KN.m)

Phương
ngang (H)

Phương
đứng (V)

Phương
ngang (X)

Phương
đứng (Y)

G

0

0.00

0.00

0

0.00

G1

0

24.53

1.75

0

42.92

G2

0

725.24

2.40

0

1741.98

G3

0

601.48

1.75

0

1052.58

G4

0

1369.03

2.35

0

3221.18

G5

0

258.95

3.14

0

812.38

G6

0

517.67

2.80

0

1451.48

G7

0

1287.99

3.96

0

5095.00

Ea1

2154.68

Eav1

0

1173.52

2.72

Eah1

1807.07

0

Ea2

1637.73

Eav2

0

506.09

Eah2

1557.58

0

3364.64

6464.51

GVHD: ThS. Lê Văn Chè
SVTH: Nguyễn Thanh Huyền – 14D1
15

3196.05
3.49

4.71

-6303.59
2381.53

0.34

-526.93
12164.58


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐÔ THỊ
Bảng 5. Tổ hợp tải trọng theo các trạng thái giới hạn

Trạng
thái
giới
hạn

Sử
dụng

Giá trị gốc (KN)
Tải
trọng

Giá trị đã có hệ số
TT (KN)

Hệ số tải trọng

Phương
ngang
(H)

Phương
đứng
(V)

G1
G2
G3
G4
G5

G6
G7
Ea1
Ea2

0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
1807.07
1557.58

24.53
725.24
601.48
1369.03
258.95
517.67
1287.99
1173.52
506.09

1
1
1
1
1

1
1

G1
G2
G3
G4
G5
G6
G7
Ea1
Ea2

0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
1807.07
1557.58

24.53
725.24
601.48
1369.03
258.95
517.67
1287.99

1173.52
506.09

1.25
1.25
1.25
1.25
1.25
1.25
1.25

G1
G2
G3
G4
G5
G6
G7
Ea1
Ea2

0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
1807.07
1557.58

24.53
725.24
601.48
1369.03
258.95
517.67
1287.99
1173.52
506.09

0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9

DC

D
W

LL

Eh

1
1

Ev

1
1

Tổng

Cường
độ
max

1.5
1.5

1.35
1.35

Tổng

Cường
độ min

0.9
0.9

Tổng

GVHD: ThS. Lê Văn Chè
SVTH: Nguyễn Thanh Huyền – 14D1

16

1
1

Phương
ngang
(H)

Phương
đứng
(V)

0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
1807.07
1557.58
3364.64
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00

2710.60
2336.36
5046.97
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
1626.36
1401.82
3028.18

24.53
725.24
601.48
1369.03
258.95
517.67
1287.99
1173.52
506.09
6464.51
30.66
906.55
751.84
1711.29
323.69
647.09

1609.99
1584.26
683.22
8248.59
22.07
652.72
541.33
1232.13
233.06
465.91
1159.19
1173.52
506.09
5986.02

Cánh táy đòn
(m)
X

Y

1.75
2.40
1.75
2.35
3.14
2.80
3.96
2.72
4.71

0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
3.49
0.34

1.75
2.40
1.75
2.35
3.14
2.80
3.96
2.72
4.71

0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
3.49
0.34

1.75
2.40
1.75
2.35
3.14
2.80
3.96
2.72
4.71

0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
3.49
0.34

Momen
(KN.m)

42.92
1741.98
1052.58
3221.18
812.38
1451.48

5095.00
-3107.54
1854.60
12164.58
53.65
2177.47
1315.73
4026.48
1015.47
1814.35
6368.75
-5140.72
2424.68
14055.85
38.63
1567.78
947.32
2899.06
731.14
1306.33
4585.50
-2477.19
1907.30
11505.88


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐÔ THỊ

CHƯƠNG IV.
KIỂM TRA CÁC ĐIỀU KIỆN CHỐNG LẬT, TRƯỢT, SỨC KHÁNG,

ĐỠ ĐẤT NỀN.

1.

Ổn định chống lật.

Điều kiện ổn định chống lật:
Đối với tường xây trên nền đất: e ≤ b/4
Trong đó:

e là độ lệch tâm của tổng tải trọng trên móng.

b là bề rộng đáy móng.
1.1. Xét TTGH sử dụng:
Xác định độ lệch tâm e:

b
b M ' 4,71 12164.58
e   x0  


0.47(m)
2
2 P
2
6464.51

Trong đó:M’ là tổng momen lấy tại vị trí mép ngoài đáy
móng.
P là tổng áp lực thẳng đứng lên đáy móng.

→ e = 0,47 (m) ≤ b/4 = 4,71/4 = 1.18 (m).
=> đảm bảo điều kiện chống lật ở trạng thái giới hạn sử
dụng (tại vị trí đặt lực nằm ở mũi móng).
1.2. Xét TTGH cường độ max:
Xác định độ lệch tâm e:
GVHD: ThS. Lê Văn Chè
SVTH: Nguyễn Thanh Huyền – 14D1
17


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐÔ THỊ

b
b M ' 4,71 14055
e   x0  


0.65(m)
2
2 P
2
8248.59

→ e = 0,65 (m) ≤ b/4 = 4,71/4 = 1.18 (m).
=> đảm bảo điều kiện chống lật ở TTGH cường độ max
(tại vị trí đặt lực nằm ở mũi móng).
1.3. Xét TTGH cường độ min:
Xác định độ lệch tâm e:
b
b M ' 4,71 11505 ,88

e   x0  


0,43(m)
2
2 P
2
5986,03

→ e = 0,43 (m) ≤ b/4 = 4,71/4 = 1.18 (m).
=> đảm bảo điều kiện chống lật ở TTGH cường độ min
(tại vị trí đặt lực nằm ở mũi móng).
=> tường chắn đảm bảo điều kiện chống lật ở cả 3
trạng thái giới hạn (tại vị trí đặt lực nằm ở mũi móng).

2.

Ổn định chống trượt
Điều kiện đảm bảo chống trượt:
ΣH ≤ QR
Với: ΣH là tổng các thành phần lực gây trượt theo phương ngang
QR là sức kháng trượt tính toán.

QR  T �QT  ep �Qep

GVHD: ThS. Lê Văn Chè
SVTH: Nguyễn Thanh Huyền – 14D1
18

ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐÔ THỊ
trong đó:
φT: hệ số sức kháng cho sức kháng trượt giữa đất và móng.
QT: sức kháng trượt danh định giữa đất và móng (N).
ep : hệ số sức kháng cho sức kháng bị động.

Qep: kháng bị động danh định của đất có trong suốt tuổi thọ thiết
kế của kết cấu (N).
Điều kiện đảm bảo chống trượt. QR = T x QT ≥

�H (do bỏ qua áp lực

đất bị động nên ep �Qep = 0).
Trong đó: t - hệ số sức kháng; bảng các hệ số sức kháng theo trạng thái
giới hạn cường độ cho các móng nông
Theo Tiêu chuẩn Thiết kế Cầu 22TCN 272-05 (Bảng 10.5.5-1)
PHƯƠNG PHÁP/ĐẤT/ĐIỀU KIỆN
Khả
năng
chịu tải
và áp lực
bị động
(để tính
toán sức
chịu tải
của nền
móng).

Hệ số sức
kháng

Cát
Phương pháp bán thực nghiệm dùng số
liệu SPT
Phương pháp bán thực nghiệm dùng
phương pháp CPT
-

0.45
0.55

Phương pháp hợp lý
Dùng φf ước tính từ số liệu SPT

0.35

Dùng φf ước tính từ số liệu CPT

0.45

Sét
- Phương pháp bán thực nghiệm dùng số liệu
CPT
Phương pháp hợp lý
Dùng sức kháng cắt đo được trong
phóng thí nghiệm
Dùng sức kháng cắt đo được trong thí
nghiệm cắt cánh hiện trường

GVHD: ThS. Lê Văn Chè

SVTH: Nguyễn Thanh Huyền – 14D1
19

0.50

0.60
0.60


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐÔ THỊ
Dùng sức kháng cắt ước tính từ số liệu

0.50

Phương pháp bán thực nghiệm, Carter và
Kulhawy (1988)

0.60

CPT
Đá

Thí nghiệm bàn tải trọng

0.55

Bê tông đúc sẵn đặt trên cát
Dùng φf ước tính từ số liệu SPT
Dùng φf ước tính từ số liệu CPT
Bê tông đổ tại chỗ trên cát

Dùng φf ước tính từ số liệu SPT
Dùng φf ước tính từ số liệu CPT
Trượt trên đất sét được khống chế bởi cường
độ của đất sét khi lực cắt của đất sét nhỏ hơn
0.5 lần ứng suất pháp, và được khống chế bởi
các ứng suất pháp khi cường độ kháng cắt của
đất sét lớn hơn 0.5 lần ứng suất pháp.

0.90
0.90
0.80
0.80

Đất sét (Khi sức kháng cắt nhỏ hơn 0.5 lần áp
lực pháp tuyến)

Trượt

φT
φep

Dùng sức kháng cắt đo được trong
phòng thí nghiệm.

0.85

Dùng sức kháng cắt đo được tại thí
nghiệm hiện trường.

0.85

Dùng sức kháng cắt ước tính từ số

0.80

liệu CPT.
Đất sét (Khi sức kháng cắt lớn hơn 0.5 lần áp
lực pháp tuyến).

0.85

Đất trên đất
Áp lực đất bị động thành phần của sức kháng
trượt

GVHD: ThS. Lê Văn Chè
SVTH: Nguyễn Thanh Huyền – 14D1
20

1.00
0.50


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐÔ THỊ
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.

Ổn định
chung

0.90

→ Ta có: t =0,80.
→ Điều kiện đảm bảo chống trượt: QR = 0,80 x QT ≥ �H
2.1.

Xét TTGH sử dụng:
T

Xác định Q

Đối với nền cát ta có:
Với:
tan δ = tan

(đối với bê tông đổ trên cát)

 f 33 : Góc nội ma sát (độ)
mà QT =  V x tan  =  V x tan  = 6464,51 x tan(330) = 4198,10 (KN).
 H = 3364,64 (KN).
→ QR = 0,80 x 3364,64 = 3358.48 (KN) ≥ 3364,64 (KN).
Vậy thỏa mãn điều kiện ổn định trượt phẳng ở trạng thái giới hạn sử dụng.
2.2.

Xét TTGH cường độ Max.
T

Xác định Q

Đối với nền cát ta có:
Với:
tan δ = tan

(đối với bê tông đổ trên cát)

GVHD: ThS. Lê Văn Chè
SVTH: Nguyễn Thanh Huyền – 14D1
21


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐÔ THỊ

 f 33 : Góc nội ma sát (độ)
mà QT =  V x tan  =  V x tan  = 8248.59x tan(330) = 5356.70 (KN).
 H = 5046.97 (KN).
→ QR = 0,80 x 99,21 = 4285.36 (KN) ≥ 5046.97 (KN).
Vậy thỏa mãn điều kiện ổn định trượt phẳng ở TTGH cường độ max.
2.3.

Xét TTGH cường độ Min.
T

Xác định Q

Đối với nền cát ta có:
Với:
tan δ = tan

(đối với bê tông đổ trên cát)

 f 33 : Góc nội ma sát (độ)
mà QT =  V x tan  =  V x tan  = 5986.02x tan(330) = 3887.36 (KN).
 H = 3028.18 (KN).
→ QR = 0,80 x 71,78 = 4285.36 (KN) ≥ 3028.18 (KN).
Vậy thỏa mãn điều kiện ổn định trượt phẳng ở TTGH cường độ min.
=> Tường chắn đảm bảo điều kiện chống trượt ở cả 3 TTGH.
3.
Tính toán sức kháng đỡ của đất nền dưới đáy móng.
Sức kháng đỡ của đất nền được xác định bằng công thức:
Qr =  x Qult
Trong đó:  hệ số sức kháng =0,45.
Qult sức kháng đỡ danh định
Qult được xác định:

GVHD: ThS. Lê Văn Chè
SVTH: Nguyễn Thanh Huyền – 14D1
22


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐÔ THỊ

Qult = 0.5 x g x  x B x

x

x

+gxγx

x

x

x

(MPa)
Trong đó:
- chiều sâu đế móng (mm)
 - dung trọng của đất cát hoặc sỏi cuội (kg/m3) – sử dụng dung trọng đất bão
hòa
B – bề rộng đế móng (mm).
,
– hệ số hiệu chỉnh không thứ nguyên xét đến ảnh hưởng của nước
ngầm
– chiều sâu đến mực nước tính từ mặt đất (mm).
,

- hệ số sức kháng đỡ được điều chỉnh (DIM).

Bảng 10.6.3.1.2c-1: Các hệ số

,

cho các chiều sâu nước ngầm khác

nhau

0.0

>1.5B +

,
=

0.5
0.5

0.5
1.0

1.0

1.0

hệ số sức kháng đỡ được điều chỉnh.

x sγ x cγ x iγ

= Nq x sq x cq x iq x dq
Trong đó:

GVHD: ThS. Lê Văn Chè
SVTH: Nguyễn Thanh Huyền – 14D1
23


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐÔ THỊ

– hệ số khả năng chịu tải
– hệ số chịu tải với nền đất tương đối bằng xác định theo bảng tra.
,

– các hệ số hình dạng lấy theo bảng tra.

,

– các hệ số ép lún của đất lấy theo bảng tra.

,

– các hệ số xét đến độ nghiêng của tải trọng xác định theo bảng

tra.
– hệ số độ sâu xác định theo bảng tra.
Xác định Cw1, Cw2:
Dw = 2700 (mm).
Df = h’ = 1000 (mm).
Vì e < b/6 nên B = B’ = 4700 (mm).
=> 1.5B + Df = 1.5B’ + Df = 8059 (mm).
Tra Bảng 10.6.3.1.2c-1 (Tiêu chuẩn 22TCN 272-05):
Do Df < Dw < (1.5B + Df) => Cw1 = 0,75, Cw2 = 1
Xác định

,

Với góc nội ma sát  f 33 tra Bảng 10.6.3.1.2c-2 (Tiêu chuẩn 22TCN
272-05)

GVHD: ThS. Lê Văn Chè
SVTH: Nguyễn Thanh Huyền – 14D1
24


ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH ĐÔ THỊ

ta được

= 35.5,

= 26.

Với góc nội ma sát  f 33 , L/B = 10/4.71 = 2.12 ta tra Bảng
10.6.3.1.2c-3 (Tiêu chuẩn 22TCN 272-05):

=>

= 1,34

Tra Bảng 10.6.3.1.2c-4 (Tiêu chuẩn 22TCN 272-05):

GVHD: ThS. Lê Văn Chè
SVTH: Nguyễn Thanh Huyền – 14D1
25