Ap luc dat va tuong chan dat - Phan Truong Phiet

PHAN TRUONG PHI~T
sT 8!A KTTHUAT

GIAo SV TIEN

,

"
---------------\It\---------------

,


PHAN TRUONG PHI~T
GIAo SU TIEN si 8!A Ki THUAT

Ap 1m: dit
vA

mno chan dat

NHA XUAT BAN

xAv DlING

HA NOI- 2001


LO'INOIDAU
Tinh toan ap l~fC adt va tuong chein actt la m(Jt trong nhung win a~ Ion clla aja

kr thl.l(lt.
Trang Illnfflg ndm gdn atiy, Ii thuye't v~ ap lu'c ati't au9'c ph(/f trir!'n va haem chinh
them thea ba huong chinh:

1. Haem chinh cach giai thea li thuylt cdn bling glol h~n cho nhifng so d6 tuong
chein thuong g(fp trong th(-t'c tit nluJm li;lp au9'c h~ tholzg bang bie"u ti~n dung hocJc l(lp
aU'(Yc chuang trinh tinh todll bdng mdy fillh al~n tiro
2. Ung dung If thllye't phtin nzanh (thoi) va v(ln d~tng phep phtin tfch hf thong ae"
gidnz b(ic sieu ([nl! nia bcli todn dc;ing nang cao hi~u qua phep tfnh tren mdy t{/lh dl~n lir.
3. Hoan chinh If thuylt ap ll:fc at!'t Coulomb cho ad't ddp thu9C IO~li attt d{nh hocJc
a{tt co co't va gieil chfnh xac cho cdc truong h9'P phuc t(lP v~ hmg tuong, mcJt adt aeip
vd tal tr9ng ngodl.

Ke't qua a~t aU'l/c thea ba huang nell tren cang khcing djnh tinh uu vl~t aia if tlzuye't
dp ll:fc aeft nia Coulomb /Jl~1c du kh6'i aie'm xuctt la x([ xua nhti't (1776). Sai so'tinh toan
trong tru6'ng It9'P tinlt Lip lW ar{t chlt d9ng la khong dang ke' nhung trang truong h9'P
dp ll!c ati't bi a9ng voi tuong iLmg nhdnz (co Q,3Cuo'n sCich nay glol thl~u 1M glal chinh xac thea If thuylt Coulomb v~ dp hfC dd't chu
a91l& voi cdc so

{M

tuong chein afi't, mcJt dd't ddp va cac d~l1g tal tr9ng, thu6'ng gcJp

trong th~-t'c te' xcly d/!Jzg dc1n dung, glao thong va thliy 19'1. Lol gleil nay dap ling to't Iwi
yeu cdu cdn thie't: m9t faxet au9'c ap Il!c nuoc 10 rong dm trong kho'i ad't adp khong
bdo ho([ nuoc,' xet au9'c tdc d~lng Cl~a co't ad't trong kho'i adt adp. Hal fa l(lp trinh [{nh
toi.in dl dang vi vol m(Jt thU(ll lOan duy nhd't ma co thl tinh toan cho t(it ca cdc truemg
h9'P v~ tuong chdn, mcJt actt adp, cdc lo~l tal tr9ng thuong g(lp thea nguyen li c(Jng
tac ci(.lIlg.

Vt1 eip

I~f.c adt linh va ap Il:fc dct! bj a9ng, cuon sach nay trinh bay nhung phuong

phdp tiln b(J hi~n nay du9'c glol lhlflu Ilhl~u

a flUOC

ngoai.

.

Chllng toi hi v91lg cuo'n sdch adp Ling alWC yeu ceiu thilt ke: h9C t(ip va nghlen cuu
hifn nay.

Phan TrU'&ng

Phi~t

3


Chuong I

NHUNG KHAI NI~M 1\10 DAD

Tuang ch~n la cong trlnh gili cho mai dat d~p ho ?c mai ho dao khoi bi 5 ~ t tmQ't.
Tuang chan dat duQ'c slr dl;lng rOng rai trong cac nganh xay dl!ng , thuy lQ'i, giao thong.
Khi lam vi~c, lung wang ch6n tiep xuc voi khoi dat sau tuang va chill tac dl;lng cua ap

ll!c dat.

Trang cac cong trinh thuy cong , co mOt so bO pMn cua ket cau cong tdnh khong
phgiong nhu tuang chdn dat. Do do, khai ni~m ve tuang chan dat duQ'c rna [(jng ra cho
tat ca nhling bO pMn clla cong trlnh co tac dl;lng tuang h6 gilia dat tiep xuc voi chung
va up ll!c dat len tuang chan cOng duQ'c hi€u nhu ap ll!c tiep xuc gil1·a nhling b(j pMn
ay voi dat.
Tucmg ch6n dat trang cac cong tdnh thuy cong lam vi~c trang nhling dieu ki~n rat
khac so val dieu ki ~ n lam vi¢c cua tuang ch ~ n dat trong giao thong va xay d~rng do
c1~c di€m cua cong trlnh thuy lQ'i qllyet dinh .
Dat dap sau tuang chan, do yeu cau chong tham nuoc tLr thuQ'ng luu xuong h~ lLru
cua cong trinh thuy cong, thuang dung dat lo~i set co tlnh chong tham t6t. Dieu nay
d~n den vi~c tinh toan thiet ke tuang chan phuc t~p han so voi tmang herp dung dat
10Q.i cat d1. PHAN LOAI TUGNG CHAN DAT

Tuang chan dat thuang duQ'c ph an lo~i theo bon each sau day nham ml;lC dich
khac nhau :
1. Phan

lo~i

theo dQ cting

Bien dQ.ng cua ban than tuang chan dat (dO uon) lam thay d6i
dieu ki~n tiep xuc gilia lung tuang chan voi kh6i dat dap sau
tuang, do do lam thay ct6i trt 50 ap ll!c dat uie dl;lng len lung
tuang va cOng lam thay d6i dQ.ng bieu c10 phan b6 ap ll!c dat thea
chieu cao tuang. Thl nghi~m cua G.A. Dubrova da chung to khi

wang bi bien d~ng do chiu ap l~rc dat thi bi~u do phan b6 tip ll!c
dat co dQ.ng duang cong (hlnh 1-1), neu phan gilia than tuang bj
bien d~ng nhieu thl bi€u do phan bo ap ll!c dat ding cong va
uang dO ap ll!c dat a phtm tren tang len (duang 2), neu chan
wang co chuyen vi ve phia tmoc thi a phan tren tuang tang len

III

til
I II
I I,
I I I
I

I

'I

I,

:1/ 2111
I
I

I
I
,
I

II

II
II
II
II

Hinh 1-1

5


rat nhieu, co khi den 2,5 Ian so vai cuang dQ ap Il!c ban dau, con cuang dO ap Il!C
phan duai tuang thl l<;li giam (duang 3).

a

Theo each phan 10<;li nay, tuang duQ'c phan lam hai 10<;li: tuang cung va tuang memo
Tuang co bien d<;lng uon khi chiu ap Il!c dat nhu neu tren day gQi El luang m~m ho~c
luang mong. Tuang mem thuang la nhilng tam ge, thep, be tong cot thep ghep l<;li .
Tuang Cll" cung xep vao 10<;li tuang mem o
Tuong czing khong co bien d<;lng uon khi chiu ap Il!c dat rna chi co chuy~n vi tinh

tien va xoay. Neu tuang cung xoay quanh mep duai, nghla la dinh tuang co xu huang
tach rai khoi khoi dat dAp va chlly~n vi ve phia truac thl nhieu thf nghiem da chung to
la bi~u do phan bo ap Il!c cua dat rai co d<;lng duang th~ng va co tri so CLIang dO ap
I~rc dat Ian nhat a chan tuang (hlnh I-2a). Doi vai dat dfnh (dat dap sau wang), thea
ket qua thi nghiem cua B.L. Taraxop thl bi~u do ph an bo ap Il!c dat co d<;lng hO'i cong
va cung co tri so cuang dO up Il!c Ian nhat a chan wang (hlnh 1-2b). Neu tuang cung
xoay quanh mep tren , nghla la chan tuang rai khoi khoi dat d~p va chuy~n vi ve phia
truac thl thea ket qua thf nghiem cua nhieu uk gia (K. Terzaghi, G.A. Dubrova, LV.
Yaroponxki, J.P. ProkOfiep v.v ... ) bi~u do phan bo ap Il!c dat (dat rai ctJng nhudat dinh)

co d<;lng cong, tri so Ian nhat phI) thuQc vao muc dO chuy~n vi cua tuang va a vao
khoang phan giO'a lung tuang (hlnh 1-2c).
Tuang cung thuang la nhO'ng khoi be t6ng,
be tong da h¢c, g<;lch da xay nen con gQi
\
la tuang khoi. Tuang chAn bang be tOng
\
\
cot thep co d<;lng tam ho?c ban nhung t<;lo
I
I
vai cac bO pMn khac cua cong trlnh thanh
I
I
nhung khung ho?c hOp cung cung duQ'c
I
I
xep vao 10<;li wang cung.
Nhu tren da phan tich, cach tfnh toan tri
so ap Il!C dat len wang cung va tuang mem
khac nhau.

a)

b)

c)

Hinh /-2

2. Phan lo~i theo nguyen t~c lam vi~c
Tuang chan dat la 10<;li cong trlnh thuang xu yen chiu Il!C day ngang (ap h!c dat), do
d6 tfnh 5n dinh chong trtrQ't chiem mOt vi tri quan trQng doi vai tinh 5n dinh noi chung
cua tuang. Theo quan di~m nay tuang chan duQ'c phan lam may 10<;li sau day:
Tuimg lr(Jng ll!c (hlnh I-3a): d¢ 5n dinh dUQ'c dam bao chu yeu do trQng lUQ'ng ban
than tuang. Cac 10<;li tuang cung deu thu¢c 10<;li tuang trQng Il!C .
Tuimg nua lrc;mg ll!c (hlnh 1-3b): d¢ 5n dinh dUQ'c dam bao khOng nhfrng chi do trQng
IUQ'ng ban than tuang va ban mong rna con do trQng IUQ'ng cua khoi dat dAp n~m tren
ban mongo LO<;li tuang nay thuang lam be tOng cot thep nhung chieu day cua tuang
cang kha Ian (do d6 10<;li tuang nay con c6 ten gQi la wang day) .

6


TU'cyng ban g6c (hinh 1-3c): de) on dinh duQ'c dam bao chu yeu do trQng IUQ'ng khoi
dat d~p de len ban mongo Tucmg va mong la nhfrng ban, tam be tong cot thep mang
nen trQng IUQ'ng cua ban than tu'ang va mong khong 16n. Tuang ban goc co d~ng chl1
L nen co khi can gQi la tlIang chfr L.
TUCYllg /nang (hlnh I-3d): Sl! on dinh cLla lo;;ti tuang nay duQ'c dam bao b~ng each

chon chan tuang vao trong nen. Do do 10<,1i tuang nay can gQi la tuang cQc va tuang
cu. D€ giam b6t dQ sau chon trong dat cLla tuang va de tang dQ cung cLla tuang nguai
ta thuang dung day nco .

d)
b)

a)

Hillh 1-3

3. Phan lo~i theo ehieu eao

Chieu cao cLla tuang thay doi trong mOt ph?m vi kha 16n tuy thea yeu du thiet ke.
Hi¢n nay, chieu cao tlIang chdn da d;;tt den 40m (tuang chdn a nha may ThLlY di~n
Lenin tren song Vonga). Tri so ap Il!c dat Uic dl,JI1g len IlII1g tlIang ch~n tl Ie b~c hai
v6i chieu cao cLla tuang . Theo chieu cao, tlIang thuang dUQ'c phan lam 3 lo?i:
TUCYl1g th(/p: co chieu cao nha han 10m.

TII'071g cao: co chieu cao 16n han 20m.

LO':li tlIo'ng chdn co chieu cao vao khoang trung gian cLla hai lo;;ti tren (tuc cao tu 10
den 20m) duQ'c xep vao 10':li tUCYflg trung binh.
Theo guy ph;;tm t;;tm thai thiet ke tuang chan dat QP-23-65 cLla ta thl lay gi6i h?n
phan chia ba lo?i tuang thap, cao, trung blnh la 5 va 10m: tuang ch~n thap co chieu
cao nha han 5m, tuang chdn cao co chieu cao 16n han 10m.
4. Phan

lo~i

theo g6e

Theo cach phan

IO~ti

nghH~ng

eua lung hr&ng

nay, tlIang duQ'c phil.n thanh tuang doc va tuang thoai.

Tu:cyng do'c l?i phan ra tlIang doc thu?n (hlnh 1-4a) va tuang doc nghich (hlnh 1-4b).
Trong truang hQ'p cLla tuang doc khoi dat trtrQ't co me)t m(it gi6i h;;tn trung v6i
lung tuang .

Neu goc nghieng ex cLla lung tuang 16n gua mN muc dQ nao do thl khoi dat truQ't
sau IlII1g tlIang khong Ian den lung tuang (hlnh 1-4c); tlIang lo;;ti nay duQ'c gQi la
tU'cyng thodi.
7


Nguyen tdc tfnh toan ap h,rc dat uk dl;lng len lung tuang dcic va lung tuang thoai
kh{IC nhau. Phuong phap tfnh toan eip IIlC dat chu dOng len tuang thoai duQ'c trlnh bay
trong ml;lC 2 chuang VIII.
:%

* jn!:<

»(i

/

/
/
/
/
/

/

0/

/

/

a)

c)

b)

Hinh 1-4

5. Phan

lo~i

theo ket cau

Ve m~t ket cau, tuang ch<1n duQ'c chia thanh tuang lien khcii va wang Hip ghep.
Tl/'cmg lien klufi lam b~ng be t6ng, be Wng dei hOc, g?ch xuy . dei xay hay b~ng be
Wng ccit thep. Tuang lien khcii duQ'c xay (g~ch da) ho~c d6 (be t6ng . be Wng da hOc,
be Wng ccit thep) trllc tiep trong hci mongo Hci mong phiii rOng han mong wang ch~n
mOt khoang M ti~n thi c6ng va d~t van khu6n. Mong cua tuang be Wng va be t6ng cot
thep lien khcii vai bflO than tuang, con mong cua tuang chan b~ng g?ch dil xay thi co
th~ lu nhO'ng ket cau d(>c l?p b~ngda xuy hay be t6ng. Mt;lt dt ngang cua tuang lien
khcii rat khac nhau. MOt so d?ng tuang lo~i nay duQ'c trlnh bay tren hlnh 1-5 vai nhO'ng
ten gQi nhu sau: a) Hlnh chO' nMt, b) Hlnh thang co ngllc tuang nghieng, c) Hlnh thang

co lung tuang nghieng, d) Hlnh thang co ngllc va lung nghieng, e) Hlnh thang nghieng
ve phfa oat dUp, g) Co mong nh6 ra phfa tmac, h) Co lung gay khuc, i) Co lung b~c
cap, k) Co b~ giiim tai, I) Co mong nh6 ra hai phfa.

Tuang ban goc (hay tuang chO' L) ki€u c6ngxon (hlnh 1-6a) ho~c ki~u co ban suan
(hlnh 1-6hl cOng thuang lam b~ng be Wng cot thep d6 lien khcii.
~ ~ ~

~

~~ ~ ~~
~
~

~ ~ ~
~

~ ~ ~ ~
~

a)

g)

~

~ ~

b)

c)

d)

h)

k)

Hillh 1-5

8

e)


Trian o ldp ghi!p gom cae cau

ki\~n

b?\n2: be
~ ot thep due s5n l~p ghep l':1i vai nhau the a
Jn g . a do ket cau dinh stin. Cau ki~n d\k ,'an
. ng la nhCrng thanh ho ~ c nhllng tlm kh6n g
(thuang duai 3m) M ti~n v~n chuy~n.
H l y thea sa do kc't cau lftp ghep, tuang l~p
~

P tlmang co may ki~u SClU ddy: kiftU c/lll L

=- m nhG'ng khoi d. U1m be tong cot lhep 15p

dIp

'. i (hinh 1-7a), kie'u hang reiD gom nhieu thanh
Hinh /-6
be tO ng cot thep lilm tn,l dung hay trl,l chang va
' c ban ghep l~i (hinh 1-7b), kie'u ht)p mot tang hay hai tang, trang hQp do day cat soi
(hlnh 1-7c) , kie'u chuong g6m nhieu thanh d~t dQc ngang xen ke nhuu, trong chuong do
at soi (hlnb 1-7d).

Cac IO<;li wang lilp ghep deu duQ'c Hip nip t~i che; trong hu mongo Ha mong khong
din d~lO rOng rna chI can dam bao vua bang binh do cua ket cau U1P ghep.
Tuy'mg r9 d6: g6m cac rQ d§. nai ghep l41i veri nhau (hlnh 1-7e). NhG'ng rQ da b~ng
lLrai sat ho~c ltrai p6lime duQ'c xep tung lap ket noi vai nhau roi xep da hOc VaG tuang
rQ. D~ dat h~t min ella dat nen va dift d5p khong xam nh~p vao da hQc trong ro, thuang
c1e mOt lap vai dia kT thu~t ngan cach day tuang va lung tuang vai dat nen va dat d~p.
Uu di6m noi bat cua tuang rQ 18. chill lun cua nen r[tt tot va kT thu?t lam tuang dan
gian. Hl~n nay C{IC nha khoa hQc dallg nghicn cuu bi~n phap cung nhu v~t li~u c1e tang
tUcli thQ cua rQ.

Tuang deft c6 cO'l: 10 d;~\I1g tuang hi ~ n ct ~li cua cac bao t?li dat chat dang tho sa cua
ni1ftn dan (hinh 1-7f). l 'Lrang chinh 13 m~t bi (da) lam bang dc t;{m kim IOi;l.i ho~c be
tOng cot thep. M~lt bi dUQ'c noi veri cac clai kim IOi;l.i ho~c polime chon tung lap trong
dat dap Sdelt dap co tac d~lng t~o nen l~c 111a sat giCl'a dat V~I cut neo m(lt bi l~i. TLfang dat co cot
c6 nhieu LfU diem: nh~, chiu lun rat telt ne n co th~ thich ung veri cac lo~i dat nen khong
rot. Ki thu~t d~\t cot, each tinh toan duQ'C t1'l11h bay trong cc\c sach chuyen de ve dat
co cot.

~

fr'1

I-I

£

~
I-I

II

m
C)

b)

a)

C:S::::cat

£'
/11/ 1

e)

d)

Ii

Hinh /-7

9


II. THOAT Nu6c CHO KHOI DAT DAP SAU TUGNG CHAN

DLI dat drip sau wang chrin In lo~i dat rai ho?c dat dfnh, nuac trong khoi dat drip lam
thay
nguy hiem do ap h,rc dat tang len va co ap h,C thuy tTnh phl;l them.
Vi~c

tho,it nuac cho khoi dat dap sau tuang chan thuang nh~m hai ml;lC dfch Chll yeu
nhu sau: a) T~o dieu ki~n cho nuac tfch chua trong 10 rong clla dat thoat ra nhanh chong
ho?c ngan ngCra nuac tham VaG khoi dat dap, b) Ngan ngCra nuac tiep xuc vai lung
tuang d€ trCr khfr ap h,rc nuac tac dl;lng len lung tuang.
Nuac tham VaG khoi dat drip sau wang co th~ co may ngu6n sau day :
1. Nuac mua rai ngam xuong;
2. Nuac m?t

(y

3. Nuac ngam

cac vung Ian c;;l.n ngam VaG;
(y

cac vung khac tai .

D~ thmit nuac cho khoi dat drip sau tuang thuang phili dung thiet bi thoat nuac. Noi
chung, thiet bi tho,it nuac g6m bon be> ph;;l.n: b(> ph?n thu nhat - thoat nu6c m~t; be>
ph~n thu hai - giilm nh6 IUQ'ng mrac ngam VaG khoi dat dap; b(> ph?n thu ba - thO,lt
nuac trong khoi dat dap; b(> pMn thu tu - thoat nuac ra ngoai ph~m vi tuang chan .

Tuy theo tinh chat clla dat drip rai hay dfnh va dieu ki¢n Cl;l the cua wang chrin, co
th~ sfr dl:Jng cac lo~i thiet bi thoat nuac trinh bay tren hlnh 1-8 vai cac d?c diem nhu
sau: a) ChI co 16 thmlt nuac, b) L6 thout nuac co bo trf IQc, c) Ranh thoat nuac thgng
dung, d) Tang thoat nuac ap sat lung tuang, e) Di.ng thmH nuac nghieng (theo huang
mi;lt truQ't) .

b)

c)

d)

e)

Hill" /-8

Tac dl;lng clla thiet bi thmit nu6c doi vai dat dfnh dap sau tuang duQ'c trlnh bay trong
mvc 3 chuang 9.
10


ILL DIEU KI~N

s0 Dl,lNG c.-\C

LO.-\I U" _'G CH•.\.; ·

Hi~n nay tl1ang C h~D cO nbj'

trong m9t

• '-00 le

-el

mOt s6 kinh nghi¢m

So vai cae lo ~i luimg lh'i 10<:li tt.riJng mong baD ~
qua kinh

te' cao

lo~i hi nen Slr d\,lng
o. Sau .ay neu So' IU'Q'c

: m6i mQ

so dicu ki¢n

l{lD~ cot lbep lh emg cho hi~u

0 vOi lo~i ttrang trQng lI,rc; xi mang dung cho

va COl Ihe p nhieu han mQ t kh6i lLIqng khOng dang

ke.

mung mo ng

il hon 2 Ian

Uu diem noi b~ t eu a loc;ti m ' ng

bJng be tong cot mep la c6 the SLI dl:lIlg phU'O'ng pbap thi cong Idp ghe.p

va

y~u d.u

ve

nen kh6ng cao nen it khi phai xu Ii n~n .

Neu khong cao qua 6m. lo?i llrcmg ban g6c (kieu cOngxon) b~ng be tong COl thep c6

khoi lLIqng it hao tuang c6 ban stran. Neu cao tu 6 den 8m rhl khoi ILrqng cua hal lo~i
tuang nay xap xi nhau . Neu cao han 8m [hI (LIang c6 ban Stran c6 khoi llIQ'ng be l6ng
c6t lhep n.ho hall tllang kieu congxon. Do do lo~i wang mong be tong c6t thep c6 ban
man dLlng thich hqp nhat khi c6 chieu cao

[u

trung blnh [1"& len.

Toong ch~n dal b~ng be tong chi nen dLlI1g khi COl Illep qua ddt ho~c khan hiem, b&i

VI be tong eua cac lLIang chan [rQng h!c chi phat huy m<)l phtlll nhc kha nang chiu It.IC
ma ehoi. Cong do nguyen nhan nay. khong nen dung lo~i be tong cU'ang de> cao

(:te lam

tlTang chdn dat be tong. D€ giam bOl kh6i luqng tlTang chUn b~ng be tOng c6 the lam
them trv chong. Dli ng 10;;1i llIang c6 be gi3m Lai dc;tt & khoiing 114 chieu cao lLIang.

wang c6 il1l1g nghieng v~ phfa Oal dap cOng tiet ki~m dLIQ'C be tong.
TLIang chi'in bhng da xay can it xi mang han llYC'1ng M tong,

co th~ hoan thanh trong

thai gian wang do.i ngan va to Cht."TC thi cong dan gian . Ncri san da, dung wang da x~y
thuang c6 hi~u qua kinh

te cao.

Doi vai ll!ang chAn cua cong trlnh thuy cong dung da

xay c6 s6 hi~u til 200 tr& len, vo-a xi rnang pudaJnn c6 s6 hieu

da xay thl!(]ng lam thang du-ng

lu 50 lra len.

Ll11lg tl!()ng

ho~c nhieu b~c cap.

Truang hqp san dj Vl,ln ho;;ic

U{l

nhc thi nen lhay ILIang dft X£IY bang wang be tong

da hOc.
TLIong g~ch xay khong cao qu a 3-4m thl nen dung iOi;li c6 trt) ch6ng . TLTang g~ch

cap thLIang dLIQ'c dung cho nhO'ng c6ng lrlnh nhc> duai dat.
D6i v&i cae IO/ili llIang chAn 10 thien chiu tac dl,lIlg tn!c tiep cua mLTa nAng va cac luang
chan cua cae cong tdnh thuy cong kbong nen dung g;;tch xt\y. G~ch xay tU'ang chan c6
xfty cher nh~t ho~c ILIng b~c

so hi~u khong nen nho han 200

va

vua xay tt! 25 Ira len khOng dl1Q'c dung 10C;li

g/ilch silicar.
Tttang chan delt lo~i cao va lrung binh xay & vuog dOng dat nen bang be long
cot thep.

11


IV. SO Luae ELi TH

YET Ti NH ToAN

Ap u Je D.AT LE.

TLONG CHA

Den nay co klul nhieu lhu yet ve rip l~rc dat thea nhting quan di~ m khac nhau.
TOy thea Ii thu yet e6 xet de:n dO c(rng (bien d~ng) cua mang oc6 the ph an CLl.C thuyer
hi¢n na thanh hai lo~i: lo~i khong xet den dl) e(rng eua mang va lo~i c xet den dl)
cung eu a wang.
Lo~i khong xel den dO elrng (bien d41ng) cua luang giii (hiet w ang w . ~ ( doi cung va

chi xe t den cae trj so ap lI!c dal & lr~lng thai gi6i hC).n : {lp IIlC
dat bi dQng (c6 ep (roi).

ThuQc lo~i nay co the


ke ba nhom chinh nhu sau :

1. Nh6m theo Ii thuyet can b~ng gi6i h~n cua khoi

dn

an.

thuy et thea nh6m l1 ~lY eMu gi3 thiet khoi dat tnrQ't sat! tu ' ng
gi6i h~ln bo-i
m~t rrl1Q't c6 hlnb d~ng dinh (!"LIae. nlm mQI khoi dn & tqtng th ti" C..,.TI a.ng giai hi;ln.

TllY thea hinh dfll1g m~t lHrQ't gia rhiet, nh6m nay hi~n nay phat trien rheo hai xu huang :
C {IC

XII huang giti rhi e'r m{iI trw;lI plutng: d~ di~n cho xu Im6ng n· . 0 th uyel C.A .
Culong (1773) va sau do duQ'c 1.Y . P6ngxole, K. CUllman , G. Reph an, F. Engetxe, B.A.
Uretxki. G.A. Dubr6va. J.P. Prokofiep v.v .. . phat rri~n them.
Xu Inroll o g id rlliir 1J2(I!

cong : thee xu huan g nay . m<'1t lrLIQ' on,:, duQ'c thay
bang m (i t tn,1 tron hay m~t xoAn oc J6garit ho~c mot m ~ t h6n hqp phanc \"3 eng. Thee
xu huang nay co W. Feleniut. L. Randulic. J. Ode, H. Kray v.v ...
fnt(l (

2. Nh6m theo thuyet can biing gi6'i h~n phan to' (diem)

Nh6m nay chu rruong tfnh cae lrj s6 ap h,C dar (ap IIlC dal chll d¢ng \"30 ap Il!c dat
bi dong) voi gi a lhie't cae di~m cua m6i trL10ng dat (Hip d~t tr~ng thai can bing gi6i b ~ n
cung mot We. li thuyet nay d~ duQ'c Giao su nguoj Anh len HI W.J .YL Rangkin de ra
n~m J 857 va ve sau duQ'c gQi III thuye! Rilngkin. Thllyet Rflngkin dlrqc J. Congxidera,
J. BUlxinel. 1. Rezan. A . CacO v.v ... ph at trien th em . Den nay. If thuye't. can bang gioi
ht;ln I han 16 duQ'c phal tri en m~nh me rheo hai xu 11lI'6'ng:
XII hu-(mg gicii rrch: dt;li di~n eho xu huang nay, lmac hel pha i ke dt n

cae cong trinh

nghien cuu Ii thuyet cua Yi en si Lien Xo Y.Y. Xok6lopxki. Loi gi ai eu a Rangkin. den
nay. chi duQ'c xem nhu mot trl1a ng hQ'p d~e bi~t cua lai giiii cua X6k616pxki . Huang
nghien elru cua V. v. X6k61opxkj duQ'c ti €p t\,le nghicn eLTU 0- Ba Lan. Phap va ffi¢t

so

mrae kh ac .

Xu 1z/{6'1l~ do gitii: khac v.ai V.Y. X6koi6pxki giai M phuong trinh vi phan can bAng
gi6i h,,\n bAng toan gd~i rich, Giao sO' Lien X6 X.X . Goiulkevil da thanh c6ng trong viec
giai cae ba.i tmin v ~ Ii Ihuyet can bang gi6i h~n thee phuO'ng phap do giai b~ng he vang
{ron d~c tTlnlg.

12


Den n y. Ii thuyet tinh ap h,e dat len tuang mem chua duO'c nghien cUu da}
Ii lhuyet tfnh ap Il!c dat len luang cLIng. LOi,li Ii rhuyet ap Il!c dal c6 xet din bien
eua luang dll'<),c phat trien thea hai hu6ng nbu sau:
Xli hu6ng t(nh gan dung dc bi~u (huc tfnh ap l~rc dat Chll dOng va bj d¢ng doi
tlTaog cung.

Xu lur6ng tinh llrang mern nhu dam tl!a len nen dan hoi va dung cae

=

vm

lo~i rno hmh

co hoc ve nen (m6 hlnh Vinkle, rna hlnh nen ban kh6ng gian vo h?n bien d~ng long
the ... ) c1~ giai . Cae phuong phap theo xu hu6ng nay khong nhO'ng cho phep xac dinh rip

It.re dat len u.rang
tuang memo

nH~m

(ttIC phun Il!c nen) rna ~6n xae dfnh dlfC!C cii chuy~n vj eua

Ngoai ra con can ph ih nell them IO'.li Ii IhLlyel tfnb ap Il.re dar len tlrcmg cLIng va c6
xet den chl1y~tl vi eua llIang ctIng. Tuang cung khong bj bien d~ng khi ehiu tae dl,lI1g
cua lip Ivc dar nhlmg tlly lrm.'mg hQ'p, !lIang c6 ehuyf!1l vi tjnh lien ho~e quay. Chuyen
vi C\:'Ja wang cang khong nhung lam rhay d6i d;:tng bieu d6 phan be ap Il!C dat len lU11g
lUang rna con lam (hay di5i tr! s6 {\p hIe eta!. Theo quan diem nay ap ll!c dat dlIQ'e phAn
ra IOt;li ap Ivc dat ung v6i tr?ng thai can bhng gi6i h~n va ap Il!c dar LIng v6i tr~ng thai
chlra can bang gi6i h~l1.

13


ChU'01lg II

THUytTApLVCDATCULONG
lVla RONG CHO DAT DiNH
Thuyet ap h,c dat CuJOng(*) duc;re xay dtp1g tli nam 1773. Sau do thuyer nay duc;rc
Ptlngxale (1840), Cunman (1866), Rephan (1871) va nhi~u nguai khac phAt trien them.
Thuyet Cul6ng dan gian. co kha nang giai duQ'c nhieu bai toan thllC te phuc t~p va
cho ket qua du chinh xac trong t[lIang hc;rp tinh lip llle dal chu dong. Do do, den nay
thuyet Cu16ng van duc;rc dung phD bien de tinh lip IlJC dat chu dOng len lUang chAn .
LlJc dinh eua dat d~p lam giam tf! so ap IllC dat chu dOng va lam tttng trt so ap IlJc
bi dqng clla dar. Tnruc day. anh huang eua IIlC dinh kh6ng duQ'c xet den khi linb toan
ap IlJc dat len luang chAn do mOL so nguai eho r[lI1g doi vui dat d:ip lo~i dat cal thi IlJC
dinh khong dang ke so v&i llle rna sat trong, con d6i vui dfi[ dAp thuoc 10l;li dat set thi
IIlC dinh bi giam di nhieu khi bi am 1.161 va khi nhi~t dO lhay deli .

Hi~n nay, h!c dinh cua cac lo~i dat dli duc;rc lieu chuan hoa va da duc;rc xet din khi
tinh toan ap illC dat chu dOng (QP-23-65. TCXD 57-73 v.v ... ).

Ma fong thuyer tip IlJc dat Cul6ng cho dat dinh da duc;rc nhieu nha bac hoc tren the
gi6i nghi~n CUll va M ra cac phuang phap tfnh toan ap IlJc dar len lUang ch~o. c6 xet
den h,c dfnh ella aal dap theo nhieu eacb khac nhau.
I.

cAe GIA THI~T v A NHUNG LlEN H~ CO BAN
1. Cac g'ia thie1 coo ban nl sO' do lIFe
Thuyet ap h.fe dat Culong dl)'ll tren may gia thie't ca ban nhlf sau:

1. Trl;1ng thai gi6i hl;1!l eua lLIang chan cung
va kh6i dat d~p sau lUang dUQ'e xac dinh bang
Sll chuylin djch (truc;rt ho~c l~t) cua luang dLi gay
eho mOt khoi dat sau lung tllang co xu the tach
ra va lruc;rt theo mOt mc;tt tn.ft)'l phrillg nao do .
M~t lung tl.l'6'ng cang la mOt m~L truc;rt (guy LI&e
gQi la m~t tJuc;rt thtl hai).

2. Khoi dat truc;rt xem nhu mQt kIlt)'; rein tuy~r
d6'i dU'c;re gi&i h~n bang hai m~l truc;rt: m~t truc;rt
phat sinh trong kh6i dar dAp va m~t.lung tuang
(hinh II-I).
(*)

14

c.A.

Cui6ng IiI ml)r sf quail cong binh IIgubi Phdp.

Hin" 1/-1


be

Gi a th iet nay cho phep ta thay the cae h!e the tich va h.rc
m~t tac dl)ng len '
dar lWQl bang nhCl'ng hqp h,rc cua chung va th1g dl:mg trllc tiep cae kel qua cua mOn co
h9C \"~t

ran.
3. Tri so ap l~rc (Hlt chu d¢ng len tuang chan duqe X3C dinh lLIong ung voi illC day

ella khoi dal. tmQ'l "rftn tuy¢t doi" len luang chan ung voi lr~ng thai cc1n b{7ng gi&i h(m
cua n6 tren hai m~l tnrqt (tri so ap IllC dat bi d¢ng duqe xae dinh ttrang ung voi lllC
chong eua khoi cHit tmQ't "dn tuy¢t doi" len luang .. .).
Giil thiel nay eho phep

la

thCra

nh~n:

a) Cae phan I~re eua mang va eua dar (phan nguyen) len khoi dat tmqt "tuy~t doi
ran" l~eh voi phuong pllap ruyen ctIa m~l tWQ't m¢t g6e b~ng goe ma sa.t ngoai ll.lTIg lLIang voi khoi daI trtrQ't) ho~c b~ng goc rna s,\L trong

dal lWQ't).

b) Da giae llle khep kin
Nguyen tmae day, Culang khang xer den illC dfnh clh dal dap va nhu v~y trong So'
d6 Il)'e (hlnh II-I) co ba It!c: G, E. R. Ye sau, lllC dinh eua dat clAp aa duQ'c xet den va
dil duQ'c quy dinh str dl,lng trong cae guy ph~m hi~n dung trong mrae va ngoai nuoc.
Do do, de rno- r¢ng phq.J1) vi Slr d~lng Ii thuyet Cuiang eho dat dinh, hi~n nay ph~i
lhem giti fhit! f}Ut 4 v~ lr:l'C dfnh eua dat.
4. L~rc dfnh eua dat d~p duqc xeru nhu lac d\Ing thee phuong eua m~t lrtrqt va phtm
tr~n m~t trtrQ't.

be deu

Nhu v~y, anh huang cua tinh dfnh eua dal duQ'c xet den qua hai It,re lm~t trtrqt, [ren m~[ tnrQ'1 thO- nhat. IllC dinh c1uqe xae dinh thea cong thu-c (xet bai
loan ph~ng):

T
Ll.rc dfnh ra.e dl,lng len

m~l

= c.L

II-l-la

trtrqt lhl! hal (lung tucrng)

To = co·Lo
Trong do:
c- it,re dfnh dan vi cua c1at c1~p:
Co- It,rc dinh dan vi eua dat

d~p voi ltmg luang;
L- chicu dai m~t tmqt
thl! nhat;
Lo- chi~u dai m~t trtrtht.'r hai.
Trong t[lrang hQ'p c1ai dap 1a
io~i dat dinh. so do Illc nhu 0hlnh n-2 va gem 5 It,re G, R, T,
To. E.

b~ng:

H-I-lb

T

D

u

G

b)

a)

Hillh /1-2

15

2. Nguyen Ii Hnh toan
Til SO' d6 l~rc II-I (lIng v6i da[ f(Yi), chi~u tal d. cae h,c [{tc dtJng \'ao kh6i da[ [mQ'[
len trtJc U vuOng g6e v6i R va chu y den cae goe giO'a cac Illc if - ki hi~u:
a- goc gilia hmg tUt'Yng v6i m~l [hang dUng;
9 0 - goc giO'a m~l.t n~m ngang v6i m~t trtrQ't giii dinh ;

\If ::: 90° - a - cp °
G- IrQng iUQ'ng khoi dat [mQ't.

Ta se co phuong [rlnh cAn bang:
LU ::: - Gsin(8 0

-

c.p) + Esin(\V + 9 0

-

~ l ::: 0

Til do, co cOng th(rc tfnh IIlC day eua dat rai len toong;

sin(8 o - cp)
E ::: G - - --"-sin(\V + 8 0 - cp)

ll-I-2a

(Ll,1c dAy ella dat len hmg tlIang dlIQ'c suy ra til phfm ille E trong sa d6 llle ).
Til sa d6 IIlC B-2 (dat dfnh), cOng lam nhu lren ta c6:

LU = - Gsin(8 0

-

cp) + Esin(\jJ + 8 -


+ Tosin(8o -

q> - a )

+ Tcos
Til do. co eong thue tlnh It,rc day eu a dat dinh len wang:
E ::: Gsin(8 0

-

c.p) - Teosq> - Tosin(8o - cp - a)
-in(\V + 8 0

-

cp)

II-I-2b

Chitu da giac llle len trtJc vuong goc v6i E se xac djnh duQ'c bi.!'u thl1c [fnh R:
R ::: G sin\jJ

+ Tcos(8 o + \If) - T osin(\V + a)
sin('V + 8 0 - cp)

II-I-3

Khi cho c ::: Co ::: 8 thl cOng thuc IT-1-2b [ra l~i cOng thuc IT- L-2a. Do do, (11 day ve
sau dung bieu thfi'c II-I-2b d~ xel cho duQ'c tong quat.
Trong phuang trinh II-1-2b cae an s6 la E v~ goc 8 0 , Cae d<;li lLIQ'ng G, T dlIQ'c bieu
[h\ qua goc 8 0 , lrj so' To xem nhu mOt d~i IUQ'ng da biel. Nhu v~y ta moi co mOt phuong
trlnh chua hai an sO' E va Go.
Do do. M co the giai dUQ'C bai toan ap lllc dat, CuiOng dA dung nguyen If qtC trl d~
dua them vao mOL phlfCmg lrlnh ntia. Nguyen II ct,rc tri rna Cul6ng de nghi eo the hieu
theo dinh If cua A.A . Gcrvozdep nhu sau: "D~ng pha ho~i tht,rc cua h~ thong tUt'Yng - dat
drtp (rng v6i lri s6 nhc nhat eua [ai lfQng phI,! pha hO<;li". Tren cO' sa d6. can ehQI1 goe
nghieng CI.'ia m~t tnrQ't nhu the nao cho l~e day eua dal d~p len loong (tinh ap it,rc dat
chu dOng) la 16n nhat ho~c hIe ch6ng cua h..rc dat bi d¢ng). Nhu v~y chi d .n phl,l (hem m¢! It,rc kha nhc la toong d~t tr~ng thai
gi6i h<;ln ve 6n dinh (trLIQ't ho~c I~t). L~(c d(2~y ian nhdt eua dtlt diip lbl tuinlg aU(Jc quy
u6c gQi La dp htc d(!r dill d9ng ata dt!t (Ecd )' L~rc ch6'ng nita nhtlr eua df{t ddp len
tuong dU(Jc quy u6e gQi la tip l{/e drb bi d911g Cl.ta dell (Ebcl )·

16


Phucrng trinh Ihlr hai et'la bai wan do Culong de ra la:
dE
d9 0

=0

n· -

Tti h¢ phucmg trlnh cO' ban cua Ii thuyel CuUmg:
E = Gsin(9 o - cp) - Tcoscp - T osin(9 0
sin(\V + 9 0 -
I

_dE
dec

Ve

=

°

-

1I -1-5

_

nguyen uk, xac dinh duQ'c Ir! s6 Eccl va goc tnrQ't 9 0 tuong ung. Tuy nhien khong
phAi tnrang hQ'p nao cang tlm duQ'c nghi~m duoi d~ng giai (Ich dan gian.
3. Cae phU'011g phap Hnh toan ap h,re dat ehtl dQng theo Ii thuyet Culang

De gi{li h¢ phuO'ng trlnh 11-1-5. hi~n nay co ba phuong phap ctuQ'c Slr dl,lI1g lUY theo
dieu kien cua bai loan d~t ra (hlnh d~ng lung tuang, hlnh d~ng m~l dat dap va tiii tr<;mg
ngol-l.i t,k dl,lOg len khoi dat tnrQ't v.v ... ).
Phuong pJulp gicin Iilf p: dLlI1g cach thay doi bien s6 (khong dung tfl!C tiep bien so

eo M giai) rna dllng mOt d~i h.rQ'ng d~c tnmg kh,k , tt} do x,k d!nh d?l1g gilli Heh tfnh
If! so Eca.
PI1I10'ng phap nay chi giai duQ'c eho mOt "ai tnrang hQ'p dan gian: lI!c dinh b~ng
kh6ng, lung tucmg ph~ng, m~t dar phrlng.
Phuong p/uip £rI!e tilp: giai tn,rc tiep ttl h~ phuO'ng trlnh II-1-5 bang each lay d?o
ham tfl!C tiep doi v6i bieu thuc (fnh E, III d6 xac ctinh duQ'c tr! s6 eo tho a man phuong

tdnh thu hai (phuO'ng trlnh Il-1-4). Biet trj so e o thay vaa phuOTIg trlnh thtl nhar (phu'O'ng
trlnh U-I-2) thl Xcle dinh dLrqc lrj so Eccl =- Ern ax. PhuO'ng philp nay co the giai dUQ'C
nhieu b ~li to an phL'Tc qlp.
Phucmg ph(lp (16 giai : phuong philp nay mllt nhi~u thai gian nhlmg I~i c6 the giili
duqc nhling bai loan pht'rc t~p rna phuong phiip gi ib tich (hai phuO'ng phAp neu tren)

kh6ng the gi a i duQ'c . Va do cOng la uu diem duy nhrit eLb pl1lYO'ng phap d6 giai .
4. Ghi thiet v~ SIf phan bo ap life da't ehd d(>ng len hmg ttrong

Doi vai hili (Oan ap hlC dal , xac dinh duQ'C tri so, phuO'ng chieu eua ap h,c dal la
chua c1u rna con can phili biel guy lu~t phan bo cua ap h!c delt len lung lUang. Theo
[huyet Culong vai cac phuO'ng phap Vlra neu & lren, la chi mai xac djnh ctuQ'c [rt s6 eua
lip !t.re cHit chli d¢ng thea phuO'ng xae dinh nha goe rna sat ngoai Can chli y rang, ngaai phuO'ng tI'inh can bang
dM lrt.rQ't ran tuy~t d6i con phlli 13:
LMB == Ecaro - Rr + Gx o =

°

LV = 0,

dieu ki~n can bang eua kh6i
11- 1-6

17


Trong do:
:EM B - tong momen eua cac h,C lay d6i v6l diem B;
1'0' 1' .• X o -

cae eanh ~ay don lay d6i v6i d~em B eua cae Il)'c mcmg ling Ecd ' R, G .

Cae h,re dinh T. To khong gay m6men d6i vai diem B. Trong pbUOllg trlnh II-I-6,
ca.e Ir! s6 Ecd ' R. G xem nhlI da giai dlIQ'C. Iri s6 Xo cOng dlIQ'e xae djnh thea d~ng hinh
hoc cua khoi dat tflIQ't. NhlI V?y con l(,I.i hai an so r va fo de xac di nh diem d~t eua Ecd
va R rna khong the xac djnh thee mQt phlIO'ng trjnh mOmen dl1qc pht.remg lTlnh II-1-6).
Tu nhO'ng diem neu tren, (hay r~ng phl1O'ng ldnh momen U-I-6 chJ cho ta lien he
gifra cae canh lay don ro va r ehu khOng cho phep la xac dinh duqc chung , tue cang
khOng xac di.nh dlIQ'C diem d~t cua Ecd va R.

VI v~y de xac dinh vi lrf diem d~l cua Ecd con phai them gift rh ier lhu 5 nhlI sau:
Khi tUO'11g chdn c6 chi~u cao H bi
x~

djch (hii'll! l/-3) tlli tip ll,lc dl[r rtic

d~mg len phdn tren trong ph(lm vi Zj

khong ph~J, thu9C
phdll duol.

vao sl! xe dich cua

H

Trang tflIcmg hqp 18ng quat , ml)t
cUlt khong phdng rM dutmg phan. bo'
a)
tip L!le ddt c6 d~ng phi tu}·tn (hlnh
Hinh 1/-3
Il-3b) va xcle dinh duQ'c gAn dung
thee tfi s6 ap h,e trung binh tlrng dO<;ln nha Llr (hlnh 11-3a).
LlEcd

IJ-1-7

PCd=&
Trang d6:
Lu

Llz
=- (~z = zi+l
easa

LlEcd

=

- Zj)

ECd(i+ I) - Ecd(i)

V6i ECd(i+I)- tri so' ap hIe dat ehu dOng xac dinh
v6i tl1cmg co chieu cao la zi+l; Ec(l(W trj s6 ap Il)'c
dat chli dOng eua tuang cao la Zj.
Truong hqp mt;tt dd't phdng, duong pJuin b(/6p
ll,lc dlfr co d(111g tuytn tillh, co rrj so'llYn Ilht{t &

chan.

tuimg.

Vi dl,l bieu do phan bO ap IllC ehu dOng eua dat
rai duQ'c xcic dinh tu cong thue (hlnh 11-4):
18

H

Hin" 11-4


P

d

= y.z.Ka (Ka = canst)

t~li

z=0

Pcd

t~i

z =: H

Ped =

=0

yHKa

TruCmg h(yp mtJt cUlt gay (phdng co b(ll mai., co cO' v. v ... ), bifu d6 phtin bo'tip ll}'c
dt(t co d(lng gciy va co th~ xac dinh thea m¢t trang ba phuong phap sau day cha tnrang
hqp dnt rai:
Phu{Yng phdp fhli nhcft (hlnh 11-5)
Trang h1nh II-5a, tri so P2 xlic djnh thea If! s6 ap ll!c etat chu dong
caa la H va m~H dat nghieng goe p:

Ecd2

voi tlIang

2Ecd2

P2 = - H

Tri so PI xac d!nh thea tr! so

E cdl

1I-1-9a

voi !Lrang ca
2EcdJ
PI = - -

II-1-9b

H+a

a

H

H
H'

A'-f----'_B
=--+
a)

Hillh 11-5

Thea phuO'ng phap l1;lY trj so
tich bi~u do ph6i hQ'p !lrC c6:

Ece!

Ecd

thl!c

te rae dl;lng len tlIang ctuQ'c xlic dinh thea di¢n

= di~n tfch

Trang hlnh II-5b, trj so P3 x,k dinh thea

(OABC)
Ecd3

II-I-lOa

tinh v6i wang caa H va m~t dat ngang:

2Ee
P3 = -H

Trl so P2

X3C

dinh thea

Ecc12

tinh voi tuang caa H' va m~t dat nghi~ng g6e

p:

2Ecd2

P2=:W
Trj

so PI

xuc dinh thea

Ecdl

tinh voi wang caa H + a va m~t etat ngang:
2Ecdl

p - -.1- H+a
19


Trl so Ecd trong twang hO'p nay bE Cd

= di~n

II-I-lOb

tich (OABCD)

Phumzg phtip thlt hoi (hlnh IJ-6)

Trong hlnh JI-6, tf! so PI xcic djnh thea Ecdl (rng vai llTang cao La H + a va
dat ngang:

rn~l

2Ecdl

PI =H-+a

Di~m

C cua bi~1!l do phoi hO'p OABC dlT~
duong song song vai 01(1£ trtTO't ve to' di€m gay cua m~t dal.
Tri so Zg (UIe vi trf di~m C) xLic dinh theo hai phuong phap neu If-O khac nhau do
each xac dinh khac nbau. Phuong phap thu nhat thuang dt:mg cho cae phuong phap giai
gian tiep (kh6ng xae dinh duO'e g6e tnrO't 9). Phuong phap thti hai Lbutmg du ng eho
phuong phap giai tn!c tiep (Xi:lc djnh duO'c g6c
trtrQ't 9). Phuong phap thti hai nay chrQ'c S11 dl,Ing
trong quy ph~m t~m thai thiet ke tll'ang ch~n dat
ella ta (QP-23-65). NhuO'c di~m chung eua hai
phuong ph~p n~u tren la di¢n lfeh bi€u do phoi
hqp (bi~u do OABC trong hlnh U-S va II-6)
H
kb6ng dung bAng trj s6 ap It,rc dL!l chu dOng xac
djnh llIcmg ung vai m~t dar d~p lhl!c te (c6 gay

p.
B
khue) rna hi~n nay da c6 phuong phap tinh chlnh
a)
kh~c ph\1c nhuO'c di~01 vila ncu ay rna
xac.
khong co. gl phien phuc them. c6 th~ ung d\1ng
phuong phap thu ba neu sau dflY:

De

Phuong phap rlUf ba: nOi dung dla phuong phap nay khac vai baj phuong phap (mck
& cho xac djnh vi trf di€m gay C. [tIc xac djnh lrj s6 Pg lrong hinh 0 -5 va 11-6. Bieu
PI va P _ Trj s6 PI xac
d6 phan bo ap ll!c dat duQ'c hoan t.oan xlic dinh khi bie[ tfl
dinh theo Ecd lung vai £lIcmg cao H + a va m~t dat n.1m ngang:

so

2Ecdl

P --1- H+a

ll-l-lla

dinh sao cho di¢n tfeh bieu do phoi hO'p OABC b~ng tri so Ecd
tinh thea chieu cao tuang lhl,tc te va voi m~r dt ga.y thl!c teo Ta phai 6 dang thue:
Trj so PI! duQ'c

xac

di~n

hay

Ttl d6 c6:

20

tich (OABCD)

= Ecd

1

2: a - Pg = ECd I - Ecd
Pg

=

2(Ecdl - Ec~

a

II-I-Ilb

n


H d l,lll-l: Tinh !r) s613l!h ung vai cae arang chan da! e6 ehieu cao Ifm luqt la 6. .

10m (l ung wang th~ng du~g) . Dat dap sau (Uang III lo~i dat dfnh co cae chi lieu nhu
-au : 'Y = 2T/m 3 ,

GMi: Vi dl) tinh goc Pgh ung v6i wang cao H = 8m:

Ta tinh N I va N 2 :
NI = -

N
. 2

1!i

=1 +

Tu cong thuc lfnh

2.8

= - .-

c

~

C [gq>

nghi~m

tg13 gh =

2

2.8
= .I + 2
. 0.364 = 3.91

cua phuong tdnh

- N) ± {j1
2

Ct1ng [inh tU'CYng til, duQ'c

= -8,0

cac

b~e

hai

se tinh duqc:

= 8,0-2 6,95 = 0525
.

trj so Pgh lrng vai cae chieu cao H = 6m va H

= 10m.

Ket qua [fnb toan duQ'C ghi vao bang sau day :

6m

8m

10m

!I

-6

N2

3,18
0,590

-8
3.91
0,525

30°35 '

26°42'

-10
4,64
0.490
26° 10'

H

tg!3gh
!3gh

Tt! bang Iren nMn {hay rang, vai cac dieu
khac nhu nhau. {rj so Pgh l~ng len khi H giam .

ki~n

Twang hQ'p a. -:;:. 0 ta e6 quan h¢ giii'a chieu day lap
dat truqt z v6i H nhu sau (hlnh U- 10):

z =H + a
a = Htga..tg13g h
II-2-l2
z = H(l + 19a..lgPgh)
Thay II-l-12 vao 11-2-6 roi thlle hi~n cac phep tlnh
nhu !r~n se duQ'c phLwng trinh tfnh [ri s6 (gPgh lh1g
VeTi goe a eua lung luang:
-

H

veTi
hay

vH

.L.:..:.

vH
tga. _ .L.:..:.

B

Hinlr Jl-IO

vH
1 + .L.:..:. tget

H e ) . tg13 g h + (
~
)
1 - Y.!! tga.
1 - l!:! tga.
C
c

(C

=0
II-2-L3


Tri so

Zg

dLIQ'c xac dinh nhlT sau:

hay

a + Zg =

.&. = p~ a + H

a+H

PI

a+z =

(a + H)2 Ecd .1 - Ecd
.

a

g

=

"' 2Eedl

2(Ecd I - Eca) a + H
a
2Ecdl
II-l-I ic

Ecal

Can chtl y rAng ba phLIong phap ve bieu d6 phtm b6 ap ll)'c da't vua ntu lren day chi
dung dLIQ'c cho tnrcmg hQ'P dfll rai (c = 0). D6i voi tnrang hQ'p dat dinh, khi ea h~ th6ng
ke mIt thang dung xu~t hi~n trong khoi dat dilp thl ca ba
phLIong phap neu Iren deu khOng thleh dl,lng.
5. Goc I~ch clla ap Il;I'c dat theo Ii thuyet
ap h,c dat Culong
Khi dat d~p la lo~j dat raj (c =0) thi gae l~ch cua ap
h,rc dar chtl dong Ecd bAng gae rna sat ngoai 11-7a) va gae l~ch cua Pcd cOng bAng
a)

PCd

Khi dar d~p lil lo~j dat dinh thl ILJc dinh anh huang
tai goc l~ch b ella ap lLJc dat toan phan Q (hlnh II-7b).
H
Trong tnrang hqp nay llrng tHang chtu laC dl,lOg eua Eed
b)
va ILJC dinh To. Tong ap lllc dat Q (hQ'p I~rc cua Ecd va
To) nghieng mot goc bxac dinh theo cong thuc:
Hilth 11-7
~
Ecd sinTo
tgu =
== tg]I·I-12a
Eca cos

Eed cosDo gill (hiet lLJc dinh phan be deu tren m~l tfUQ'1 (IlI11g wang) nen gac tech 8 cOng
thay d6i. thea chieu cao:
sin

Co
tgb (z) == Pcd
o o = tgPed cosPcd cosTheo II-I-12b thay ro dtng khi Z thay doi, tri s6 Ped(z) thay deli nen b (z) cOng thay
doi It! tri
Ian nhat xap Xl 90° (0 diem ca tri
z rat nha) den trj s6 nha nhat bAng

so

so

oe

tranh mQi dieu phien phuc kbi tfnh toan, trong thLJc te', doi vai dat dinh, nM ve
rieng hai biEu d6 phan b6 cua Bcd va To (phAn b6 chO' nh~t, thea gia thiet) ho~e chI xet
den goc l~ch eua t6ng ap ILJc dat Q (c6ng (hue 11-1-12a) khi can thi:et rna thOi.
IT. ANH HUONG GOC NGHIENG 13 eVA MAT DAT DAP DOl Val AP Ll;C CHV DONG
V A GOC NGHIENG GIOI HAN I3gh eVA KHOI DAT DfNH DAP SAU TUONG CHAN
THEO THUY~T CULONG

1. A.nh hoong ctia goc

p doi

vo-i tri SO ap h:rc dat chti d(lng

Ap h.rc chu dOng eua dat phl,l thuoc nhi~u yeu 'to'. trong do goe ngh.ieng p co mOl ')'
nghia d~c biet khi nghien cuu ap lLJc chu dOng cua dat dinh thea thuyet CulOng.


Trong do:

r!! taa - I!:!
C

e

0

1-7
N2

1- tga
DH - tga

tga

II-2-14

1 + i'!:! rg= - -c- - =

1- ~
c tga

C

DH = -

v6i

yH

Khi a = 0, ta

l~i

e6 cae eang thtlc lJ-2-10

,- DH

N - _1_ =

r!:!
C

N2 = DH + tgq> = 1 + _1_ tgq>
DH
DH

=

1+

r!! tgq>
e

Sau khi tfnh dUQ'c N 1, N2, lr'j s6 tgPgh xac dinh theo cang thuc tfnh nghiem cua
phuong trlnh b~c hai.

Vi d~l 11-2:
s6 1I-1.

Xac

dinh trj s6 Pgh ling v6i cac s6

Gidi: Trong twang hqp nay ta co tga = 0.2
DH

:i:.

li~u

da eho trong thi dl) tfnh toan

°

= -c. = - 2 = -I = 0.1 2 5
yH

2 .8

,-

N - _ 1 - tga
DH - tga
N2 = DH+Igcp
DH-tgcp

=

8

_1_-_0--,-,2_ = + 10 7
0,125 - 0,2

'

0, 125+0.364 = -6 5
0, 125-0.2
'

Tfnh tgPgh theo c6ng [hue [inh nghi¢rn eua phuO'ng trinh b~c hai:

/). = NT - 4N 2 = 10.7 2 + 4.6 ,5 = 114,5 + 26 =
w; = ~140, 5 = 11 ,85
tgP = - N'2± ~ = - 10,7; 11 ,85 = 0,575
gh
Pgh

26

= arcrg(O,575) = 29°54 '

(Pgh = 1,5q»

140,5


DBi vai dar dap sau luang chan , lhuQc lo~i dlrt rtYi (co :: e
eua p lA goc rna sat trong
~gh

= 0 ) tb.i

lr! so giai h~n

11-2-1

=
P >
thl bai toan khong giai dl1Q'c va bai lmin kbong co ~~ ngbia lht,re te nO'a.
Dieu d~c biet ehu y 18. khi P = Pall =

Khi

thuc [lnh ap It,rc dat chu dOng ltr~ng ung nhlI sau [3]:
Ecd

= 1I2.y.H

2

.

_

.Ked V61 K ed -

CO$2

(

1I-2-2

?

cos-a cos (
Tuy theo tri s6 a, M s6 ap I,!c chu dOng eua dat rai tinh theo cong thue [1-2-2 c6
[he Ian han I rat nhieu.

Doi vai deft drl/Il d~p sau tLrang ehfin [hi tnrang hqp goe

P >

de-n nay van de nay van cbl1a duQ'c nghien cuu day duo Theo qu .

thuirng g~p rna

pb~m (~m thai thiet

ke tuang chan dat cua ta (QP-23-65) va thea guy ph~m Lien xo (cll ) \'e mUng chdn dat
(CHun-1O-65) cOng nhlI tieu chunn thiet ke' tuang cb~n clh cae cong trinh thuy cong
eua ta (TCXD 57-73) khi Mp [l'l1ang hQ'p P> q> phai giai gan du ng bang cac h thay philn
rnai doc eua dat dap brtng tal trQng phan b6 deu. Cach giai gao dung nay cung dn phi'li
ban them VI no dan tai ket qua khong hQ'p li do 51, t6n [~i cua goe n~hi en.:: giai h<:tn Pgh
eua khoi dal dinh d~p sau Illang [12],

e

Khi goe P lang len, g6e tnrqt cang tang len va do do tr! so Eo.. cOn.:> tang len, Nhl1
tren da neu, d6i voi daL raj khi P tang I~n va co giaj hi,ln (ren la g6c mai tt,r nhien (bhng
g6e -

=

II-2-3
v6i A la tri s6 giai l1¢i.

Dieu nay dU'Q'e minh hQa 0- bang sau:
cP

(dQ)

f3
(d!))

20

25

30

35

40

20

25

30

35

40

a

25

(d!)

CPo

2/3.t.p

(dQ)
Ked

22

(\3 :I' 0)

1,55

1.65

1.72

1.80

1,85

Ked
\3=0

0,67

0,60

0,55

0,52

0,45

D6i 'm dat dinh, cae quy lu~t nell tren van dung nhtmg do goe P eLia kh6i dat 'eo th ~ Ian han goe rna sat trang

CullHlg eho dat dfnh can thiet lam sang to may van de co lien quan den goe p nhtr sail:
I . D6i v6i kh6i dal dinh ddp sau tLIang cbfin co t6n t41i mOt goe Pgh khong va neu
co thi trj s6 elh no bang baa nhieu?
2. Trj so Ecd b~ng baa nhieu khi goe

P Ian bang

trj sO' Pgh'

De lam sang r6 nhung dieu neu tren, ta xel ke( qua tfnh toan eho m¢t tnrang hqp
khong eo gl d ~ e bi~t sau day:

Kich thuae ltrang cho tren hlnh U-8 va cae sO'

li~u

khae cho nhLI sau:

= 20°. ')
")
3
e = 2T/m-. Co = 112c = 1T/m - , y = 2T/m .

o
Theo tinb than eac quy ph~m hi~n dung, trtrac het

gia thiet P = 0 (m~H dat d~p sau tuang nam ngang) va
tinh duqc goe tmqt
tLIang LIng bang 35°. TrQng -4,-+--'-"<:....J...t:....:...=;==---t---!~
c
[trqng khei dat ADC n~m phfa (ren m~l Ax duqc xem
nhlJ phan be d~u thea d~ng b~e cap (ren m~t ngang
tg~ = 0,364
Ax rai til do xac djnh dlJqc trj 56 tip h,re dat chl! dOng
tgp = 0,550
ECd = 46T/m . Then cach giai dung (co the dung
phuang phap gifli Heh) trang tmang hqp nay ta co
tgG = 1.87. e = arctg 1.87 = 61 °50 ' . Tfch so tgp.tge =
Hinh 11-8
0.53 . 1,87 ~ 1. nghia la m(il rYU'9'1 Be song song vvi
m(ll d(1t ddp AD, khei dat tnrQ't 16n vo cung. Dieu do
chung to r~llg trang tnrang hqp nay tri sO' ~ = aretg(5 ,3) = 29 0 la trj 56 giai h~n eua
goc nghieng cua m~t dat d~p sau (LIang chan (quy l1ac gQi If} goc nghieng giai h~n Pgh)'
Bai toall 6.p ll,Jc da't chI co lai giai khi P ~ Pgh' Dei voi dat [ai, nhl1tren da neu, Pgh = (j);
d6i vai dar dfnh Pgh co the lon han (p kba nhi~u.

e

Til vi dl;l tren va [11 nhO'ng cong thuc tinh G va E [[ 3]

G = A o tg9 + B o . y

II-2-3

1 - tgp tgO
2

E

=

K o + K J IgO + k2tg 0
(1 _ rgp tge)(A tgB + B) . Y

cOng thay ding khi goc

P co tri

1 - tgPghtge
hay

tgPgh

hay

~gh

II-2-4

s6 gi6i hl;ln Pgh th, eo d~ng thuc :

=0

II-2-5a

= 1Itge = tge o• (tuc Pgh = eo)

= 90° - e,

IT-2 -5b


ChU'O'llg III

LI THUYET VE KE NUT TRONG KHOI DAT DINH DAP
SAU TUCrNG CHAN V A ANH HUaNG eUA KE NUT
DOl val TRl SO Ap Lve DAT CHU DQNG

Khi tinh lOan ap il!c dat dfnh len luang chAn. vi~c nghien clru k~ nlrt phat trien trong
kh6i dat cH'ip va anh huang eua k~ nut den tr! so ap il!c dat co y nghia kinh te va ki
thU~l ral Ion.
I. CHIEU sAu KE NUT PHA.TTRIEN TRONG KHOT DAT DfNH DAP SAU TUONG CHAN

Tnrang hqp dal dl:lp sau wang eh~n thuOe lo~i dat cat (co e = 0), m~t dal d~p thuang
nam ngang ho~e nghi~ng mOt goe khtlOg Ion han goe rna sat trong ella dal dAp . Khoi
dar difp luon luon a tr~ng thai ung suat nen. Khi dung dal dlnh di dap sau tlIang thl
m~t dal dap co lh~ co dO doc {uy y, trj so goe j3 co th~ Ion han goe rna sat trong cp .
Xet tmcrng hqp tll'ang ch~n dat xay cao den eao tdnh m~t dat d~p va m~,t dat d~p
n~m ngang.
Thl)'c te quan sal cang nhu Ii rhuyet chung minh la sam hay muOn, phla tren khoi
dat dinh dap sal! luang co eae ke nut tU'ong doi lhang dung xuat hi¢n (hinh III-i).

6 day chung loi phan bi~t ke hb titp gicip gilia tuang voi dal ddp va ke nut Trong
kho'i tllir ddp (gQi U\t la ke nut) . .
1. Ke mn trong khOI dat dap

xet. khoi dat d~p sal! tlrang duQ'c xem nhu a tr~ng thai ean b~ng chu dOng
Rangkin (tr:;log thai can ba.ng giai h~n eua mOt mla khong gian day dat dinh & tr:;lng
thai keo dan). M¢t phan to dat lilY fJ d¢ SftU z trong khoi dat dap ehiu tac dl.lng cua cae
thanh phall \Jng suat nhu a hlnh III-2 (khoi phan to lay fJ vi tri du xa wang d~ SlJ ton
[~i eua m~t tlfcrng duqc eoi nhu khong anh huang den tr~ng thai ung suat eua phAn
t6 ay),

De de

Hinh IIl-l

Hinh 11l-2