Bảng tính tường cừ dự ứng lực SW600
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (17.68 MB, 25 trang )
MỤC LỤC BẢNG TÍNH
A. THUYẾT MINH
B. PHỤ LỤC BẢNG TÍNH
PHẦN A: THUYẾT MINH
MỤC LỤC
1. GIỚI THIỆU CHUNG..................................................................................... 2
1.1. Tên dự án ...................................................................................................................2
1.2. Chủ đầu tư cơng trình ................................................................................................2
1.3. Tư vấn thiết kế ...........................................................................................................2
1.4. Nội dung thiết kế........................................................................................................2
2. CĂN CỨ TÍNH TỐN .................................................................................... 2
2.1. Tài liệu sử dụng .........................................................................................................2
2.2. Tiêu chuẩn áp dụng....................................................................................................3
2.3. Các phần mềm tính tốn ............................................................................................4
3. QUY MƠ, TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT ......................................................... 4
3.1.1. Loại, cấp cơng trình ................................................................................................4
3.1.2. Mực nước thiết kế ...................................................................................................4
4. SỐ LIỆU TÍNH TỐN.................................................................................... 4
4.1. Số liệu địa chất...........................................................................................................4
5. GIẢI PHÁP THIẾT KẾ .................................................................................. 9
5.1. Kết cấu tường chắn .....................................................................................................9
6. NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ TÍNH TOÁN ................................................... 11
THUYẾT MINH TÍNH TỐN
1. GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. Tên dự án
XÂY DỰNG HẠ TẦNG KHU NHÀ Ở TẠI PHONG PHÚ, HUYỆN BÌNH CHÁNH
1.2. Chủ đầu tư cơng trình
CƠNG TY TNHH XÂY DỰNG KIẾN THIỆN
1.3. Tư vấn thiết kế
- Tư vấn thiết kế: Công ty TNHH Tư Vấn xây dựng Nhất Nguyên.
1.4. Nội dung thiết kế
- Bước: Thiết kế bản vẽ thi cơng.
- Hạng mục: Tường chắn.
2. CĂN CỨ TÍNH TỐN
2.1. Tài liệu sử dụng
- Hồ sơ Báo cáo khảo sát địa chất cơng trình do liên đồn QH vad ĐTTTN thực hiện
tháng 7/2011.
2.2. Tiêu chuẩn áp dụng
- Quy trình, quy phạm theo khung tiêu chuẩn của dự án, một số tiêu chuẩn áp dụng chính
cho phần Thiết kế giao thơng như sau:
Stt
Số hiệu
Tên Quy chuẩn
1
22TCN 207 - 92
Cơng trình bến cảng biển
2
22TCN 219 - 94
Cơng trình bến cảng sơng
3
22TCN 222 - 95
4
TCVN 9902:2016
Tải trọng và tác động (sóng và tàu) lên cơng trình
thủy
Cơng trình thủy lợi - u cầu thiết kế đê sơng
Cơng trình thủy lợi – Thiết kế cơng trình bảo vệ bờ
5
TCVN 8419:2010
sơng
Tải trọng và tác động (do sóng và do tàu) lên cơng
6
7
TCVN 8421:2010
trình thủy
QCVN 04-
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia cơng trình thủy lợi – Các
05:2012/BNNPTNT
quy định chủ yếu về thiết kế
Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu BT & BTCT công trình
8
TCVN 4116 - 85
thủy cơng
9
TCVN 4253 - 2012
Nền cơng trình thủy cơng
Cơng trình thủy lợi – Quy trình thiết kế tường chắn
10
TCVN 9152-2012
11
TCVN 2737-1995
Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế
12
AASHTO 2007 LRFD
Tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế cầu
13
22TCN 272-05
Tiêu chuẩn thiết kế cầu
14
TCXDVN 205-98
Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế
cơng trình thủy lợi
- Các tiêu chuẩn kỹ thuật, quy trình quy phạm thiết kế hiện hành khác của Việt
Nam.
2.3. Các phần mềm tính tốn
- Plaxis 2D 2019: Tính tốn nội lực kết cấu tường cừ ván và kiểm tra ổn định tổng thể
cơng trình.
3. QUY MƠ, TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT
3.1.1. Loại, cấp cơng trình
- Loại cơng trình: Cơng trình thủy lợi.
- Cấp cơng trình để tính tốn thiết kế: Cấp IV.
3.1.2. Mực nước thiết kế
- Cao trình mực nước lớn nhất thiết kế với tần suất P = 5%. (Mực nước triều sơng
Sài Gịn tn thủ QĐ 1600/QĐ-BNN-XD) : + 1,94m.
- Cao trình mực nước thấp nhất thiết kế tính tốn ổn định cơng trình nền mảng, tần suất: P
= 95%: - 2,25m.
- Cao trình mực nước thiết kế phục vụ thi công, tần suất: P = 10%: + 1,79m.
4. SỐ LIỆU TÍNH TỐN
4.1. Số liệu địa chất
Theo hồ sơ Khảo sát địa chất cơng trình thực hiện tháng 07/2011, các lớp đất từ bề mặt
địa hình hiện hữu đến độ sâu đáy hố khoan, chiều sâu 40m, độ sâu khoan lớn nhất được phân bố và
mô tả như sau:
- Lớp K: Đất trên mặt là đất san lấp, gặp ở tất cả các lỗ, với bề dày từ 0,7m (HK1) đến
1,8 m (HK3) bao gồm hỗn hợp cát san lấp, mảnh vỡ bê tông, cấp phối đá dăm, xà bần,
sét chảy…
- Lớp 1: SÉT rất dẻo (CH), xám xanh, xám đen, trạng thái chảy – dẻo chảy. Lớp này
gặp ở tất cả các lỗ khoan. Bề dày lớp thay đổi từ 18,1m (HK10) đến 25,0m (HK13). Chỉ tiêu cơ
lý như sau:
Đơn vị
Giá trị TB
Hàm lượng cát
%
2,9
Hàm lượng bụi
%
37,9
Hàm lượng sét
%
59,08
%
73.98
g/cm3
1,44
Chỉ tiêu
Độ ẩm W
Dung trọng
Tỷ trọng s
2,59
Hệ số rỗng eo
2,12
Giới hạn chảy LL
%
65.99
Giới hạn dẻo PL
%
33.80
Chỉ số dẻo PI
%
32.2
Độ sệt LI
1.25
Góc ma sát trong o (cắt trực tiếp)
Lực dính C (cắt trực tiếp)
Cường độ kháng nén cực hạn qu
Số búa thí nghiệm SPT (N30)
Độ
3010’
kG/cm2
0,088
kG/cm2
0,33
búa
0-5
- Lớp 2: SÉT rất dẻo (CH/CL), màu nâu vàng, trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng. Bề
dày lớp thay đổi từ 1,3m (HK6) đến 5,8m (HK10). Chỉ tiêu cơ lý như sau:
Đơn vị
Giá trị TB
Hàm lượng cát
%
62,9
Hàm lượng bụi
%
16,1
Hàm lượng sét
%
31,2
%
24,7
g/cm3
1,93
Chỉ tiêu
Độ ẩm W
Dung trọng
Tỷ trọng s
2,67
Hệ số rỗng eo
0,73
Giới hạn chảy LL
%
34,9
Giới hạn dẻo PL
%
19,9
Chỉ số dẻo PI
%
15,78
Độ sệt LI
0,35
Góc ma sát trong o (cắt trực tiếp)
Lực dính C (cắt trực tiếp)
Cường độ kháng nén cực hạn qu
Số búa thí nghiệm SPT (N30)
Độ
15008’
kG/cm2
0,179
kG/cm2
1,446
búa
12 19
- Lớp 3: SÉT màu nâu vàng, xám trắng, trạng thái cứng. Lớp này gặp
ở tất các lỗ khoan. Bề dày lớp khoan được thay đổi từ 10,8m (HK3) đến 12,9m (HK6). Chỉ tiêu
cơ lý như sau:
Đơn vị
Giá trị TB
Hàm lượng cát
%
6,99
Hàm lượng bụi
%
36,6
Hàm lượng sét
%
56,32
%
21,4
g/cm3
2,01
Chỉ tiêu
Độ ẩm W
Dung trọng
Tỷ trọng s
2,71
Hệ số rỗng eo
0,64
Giới hạn chảy LL
%
41,29
Giới hạn dẻo PL
%
20,2
Chỉ số dẻo PI
%
21,7
Độ sệt LI
Góc ma sát trong o (cắt trực tiếp)
Lực dính C (cắt trực tiếp)
Cường độ kháng nén cực hạn qu
Số búa thí nghiệm SPT (N30)
0,06
Độ
16034’
kG/cm2
0,440
kG/cm2
2,62
búa
30 >50
5. GIẢI PHÁP THIẾT KẾ
5.1. Kết cấu tường chắn
- Cao độ đỉnh tường: + 2,5m;
- Kết cấu tường cứng: sử dụng cọc cừ ván BTCT DƯL;
- Gia cố cừ tràm phía bên trong cừ DUL;
- Chi tiết kết cấu xem trong hồ sơ Bản vẽ.
6. NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ TÍNH TỐN
Xem các trang sau.
PHẦN B: PHỤ LỤC BẢNG TÍNH
MỤC LỤC
1. TÍNH TỐN KẾT CẤU CỪ VÁN DỰ ỨNG…………….………...................... 3
1.1. CÁC GIAI ĐOẠN THI CÔNG KẾT CẤU................................................................3
1.2. TẢI TRỌNG TÍNH TỐN .......................................................................................3
1.2.1. Tải trọng bản thân ...................................................................................................3
1.2.2. Tải trọng thi cơng....................................................................................................3
1.3. THƠNG SỐ TÍNH TỐN.........................................................................................3
1.3.1. Các mơ hình tính tốn .............................................................................................3
1.3.1. Bảng tổng hợp thơng số đất nền .............................................................................4
1.3.2. Bảng tổng hợp thơng số kết cấu..............................................................................6
1.4. KẾT QUẢ TÍNH TỐN ...........................................................................................6
1.4.1. TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH .........................................................................................6
1.4.2. TÍNH TỐN CHUYỂN VỊ VÀ NỘI LỰC KẾT CẤU TƯỜNG CỪ....................7
1. TÍNH TỐN KẾT CẤU CỪ VÁN DỰ ỨNG LỰC
1.1. CÁC GIAI ĐOẠN THI CÔNG KẾT CẤU
- Giai đoạn 1: Thi công tường cừ ván dự ứng lực;
- Giai đoạn 2: Thi công đào lớp đắt yếu;
- Giai đoạn 3: Đóng cừ tràm;
- Giai đoạn 4: Thay lớp đất yếu bằng cấp phối đá mi;
- Giai đoạn 5: Thi công đắp cát đến cao độ thiết kế;
- Giai đoạn 6: Khai thác.
1.2. TẢI TRỌNG TÍNH TỐN
1.2.1. Tải trọng bản thân
- Trọng lượng bản thân bao gồm cát đắp, nền tự nhiên, cừ ván dự ứng lực.
1.2.2.
Tải trọng thi công
- Tải trọng người bộ hành 4 kN/m2 (giai đoạn khai thác)
- Tải trọng máy móc thi cơng 10 kN/m2 (giai đoạn thi cơng)
Máy xúc đào bánh xích CLG930E
P=
31800
kg
BxH=
10650 x 3580
kg
1.2 x LL=
10.0
KN/m2
- Hoạt tải sử dụng – xe được đậu trên 1 làn xe mỗi chiều:
Hoạt tải sử dụng được tính tốn theo Tải trọng của xe cộ được tính theo Quy
trình khảo sát – thiết kế nền đường ơtơ đắp trên đất yếu 22 TCN 262-2000 là tải
trọng của số xe nặng tối đa cùng một lúc có thể đỗ kín khắp bề rộng nền đường.
P3
nG
; B n b (n 1) d e
Bl
Trong đó:
q: Tải trọng xe cộ phân bố trên 1m chiều dài đường;
n: Số xe tối đa có thể xếp được trên phạm vi bề rộng nền đường; G: Trọng lượng
một xe (chọn xe nặng nhất: 30 tấn);
l: Phạm vi phân bố trọng tải xe theo hướng dọc (lấy l = 6.6m cho xe có G = 30 tấn);
B: Bề rộng phân bố ngang của các xe;
b= 1.8m với các loại ôtô;
d: khoảng cách ngang tối thiểu giữa các xe (thường lấy d = 1.3m);
e: bề rộng lốp đôi (e = 0.5 – 0.8m).
Với bề rộng mặt đường khai thác là 15m, các thông số trên được đưa ra như sau:
N = 3; B = 10m
q = 1.60 T/m2
1.3. THƠNG SỐ TÍNH TỐN
1.3.1. Các mơ hình tính tốn
TVTK sử dụng 2 mơ hình là Soft Soil (SS) và Mohr- Coulomb (MC) để mơ phỏng
đất nền. Với cả hai mơ hình, các chỉ tiêu cơ lý chủ yếu của đất dựa trên hồ sơ khảo sát địa
chất. Cụ thể các thông số được xác định như sau:
- Các chỉ số Cc, Cs, e0, kz được lấy từ thí nghiệm nén cố kết;
- Các thơng số c’, ’ được lấy từ thí nghiệm nén 3 trục cố kết khơng thốt nước (CU);
- Mơ đun đàn hồi của đất nền (E): Với đất cát thông số E được xác định theo công
thức tương quan với chỉ số SPT, với đất sét theo công thức tương quan với cường độ kháng
cắt khơng thốt nước Su.
- Cơng thức tính tốn mơ đun đàn hồi của đất nền:
Đối với đất cát: Eu= 320*(N+15)
E'=Eu*2/3*(1+v')
Đối với đất sét: Eu= 400*Su
Trong đó;
N: là trị số SPT trung bình của lớp đất.
Su: là cường độ kháng cắt khơng thốt nước, Su = qu/2 (với qu là cường độ
chịu cắt của đất nền được xác định bằng thí nghiệm nén nở hơng).
v': là hệ số Poison của đất nền, với ' = 0,3.
1.3.1. Bảng tổng hợp thông số đất nền
- Bảng tổng hợp hố khoan cho các loại tường cừ.
Loại tường cừ
SW-600A
Hố khoan
HK2
Lý trình tính tốn (m)
Đường số 1, số 5
- Tổng hợp số liệu địa chất của từng hố khoan.
BẢNG TỔNG HỢP THÔNG SỐ LỚP ĐẤT SỐ 1
Lớp đất
Lớp 1
0m - 2m
2m - 4m
4m - 6m
6m - 8m
8m - 10m
10m - 12m
12m - 14m
14m - 16m
Công thức tương
Giá trị
quan
SPTtb=
2
Eu= 400*(Su)
E'=Eu*2/3*(1+v')
v'=
0.3
Bảng giá trị Su, E, E' theo độ sâu
Su
Eu
kN/m2
kN/m2
11.10
4440.00
11.38
4550.00
11.65
4660.00
11.93
4770.00
11.93
4770.00
12.20
4880.00
12.48
4990.00
12.75
5100.00
Đơn vị
E'u
kN/m2
3848.00
3943.33
4038.67
4134.00
4134.00
4229.33
4324.67
4420.00
Ghi chú
Mẫu HK8-1
Mẫu HK18-8
- Mơ hình tính và các thơng số đất nền được thống kê theo các bảng dưới đây
Bảngtổng hợpthông số đầu vào của đấtnền
Stt.
1
Lớp
Layer 1
Cát
Mơ hình
HS
Linear Elastic
Kiểu
E'
c'
phân
kPa
kPa
0
15000
5.0
30
UDrained
Drained
4
Ghi chú:
- Thơng số modul đàn hồi đất yếu dự theo 22TCN272-05
phi'
Cc
Cs
-
-
- Thông số modul đàn hồi cát đầm chặt dự theo 22TCN211-06
1.3.2. Bảng tổng hợp thông số kết cấu
Bảngtổng hợpthông số đầuvào của kết cấu cừ ván và hệ sàn
EA
Stt.
1
ID
SW600A
EI
Mô hình
Plates
1.793E+07 5.400E+05
y
kN/m3
3.78
d
m
0.601
1.4. KẾT QUẢ TÍNH TỐN
1.4.1. TÍNH TỐN ỞN ĐỊNH
1.4.1.1. Phương pháp tính
Tính tốn ổn định tổng thể kết cấu kè theo phương pháp phần tử hữu hạn và kỹ thuật triết
giảm -c (safety), sử dụng phần mềm Plaxis. Mô hình 3-D, bài tốn khơng gian, được sử
dụng để tính tốn. Cọc ván và các tấm bản BTCT được mơ hình theo phần tử tấm “Plate”,
với các thơng số đặc trưng bề dày tấm và độ cứng EJ.
1.4.1.2. Hệ số ổn định tổng thể cơng trình
Vận dụng QCVN 04-05:2012/BNNPTNT, hệ số an tồn ổn định tổng thể cơng trình
được xác định từ cơng thức sau như sau:
R/Ntt>=nc.kn/m
Trong đó,
nc - Hệ số tổ hợp tải trọng, tính theo TTGH1- tổ hợp thi công nc = 0.95
Ntt - Tải trọng tính tốn tổng qt
Rtt - Sức chịu tải tính tốn tổng quát
m - Hệ số điều kiện làm việc, m = 1 đối với cơng trình bê tơng trên nền đất
kn - Hệ số bảo đảm, kn =1,15 đối với cơng trình cấp IV
- Khi tính tốn ổn định theo phương pháp cân bằng giới hạn sử dụng các giá trị tiêu
chuẩn, hệ số an toàn chung (FS) được xác định theo cơng thức sau:
Trong đó:
FS>=Rtc/Ntc=(R.kdn)/(Ntt/n)=(R/Ntt).kdn.n=( nc.kn/m). kdn.n
n : hệ số lệch tải của trọng lượng đất đắp, n = 1,1
nền, kdn = 1,1
kdn : tỷ số giữa giá trị tiêu chuẩn và giá trị tính tốn của các đặc trưng đất
- Tính được hệ số an tồn (FS) tương ứng với tổ hợp thi công: FS>=1,32
1.4.1.3. Kết quả tính toán
- Kết quả tính tốn hệ số ổn định tổng thể cơng trình theo phương pháp Bishop được thể hiện
trong hình dưới đây.
Hình 1 Kết quả tính toán ổn định
- Hệ số ổn định cho phép là : 1,32
- Hệ số ổn định tính tốn với phương pháp Bishop là: 1.453
Kết luận: Kết cấu đảm bảo yêu cầu về hệ số ổn định cho phép
1.4.2. TÍNH TỐN CHUYỂN VỊ VÀ NỘI LỰC KẾT CẤU TƯỜNG CỪ
1.4.2.1. Phương pháp tính toán
- Tương tự tính tốn kiểm tra ổn định, tính tốn chuyển vị và nội lực kết cấu bằng
phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) với phần mềm Plaxis 3D.
1.4.2.2. Tiêu chuẩn thiết kế
1.4.2.2.1. Chuyển vị cho phép của kết cấu tường cừ ván
- Chuyển vị ngang cho phép kè: Theo 22TCN 219-1994 chuyển vị ngang cho phép tại
đỉnh tường cừ là 5,0 cm.
1.4.2.2.2. Nội lực kết cấu tường cừ ván
- Các kết cấu bê tông đều phải đảm bảo khả năng chịu lực.
- Moment cho phép Mcr của cừ ván dự ứng lực SW600A, Mcr = 509,7 kN.m
RANH ĐẤT DỰ ÁN
DẦM MŨ BTCT ĐÁ 1X2 M250
BỔ SUNG
CAO ĐỘ ĐỈNH KÈØ : +2.67
CAO ĐỘ ĐỈNH CỪØ: +2.50
KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG
XEM CHI TIẾT BẢN VẼ MẶT CẮT NGANG ĐẠI DIỆN
ĐƯỜNG TỰ NHIÊN
AO
ĐÀO LỚP ĐẤT YẾU
ĐẮP TRẢ BẰNG CẤP PHỐI ĐÁ MI, K>=0.95
LỚP TRÊN CÙNG DÀY 0.3M, K>=0.98
VẢI ĐỊA KỸ THUẬT NGĂN CÁCH (25KN/M)
GIA CỐ CỪ TRÀM, MẬT ĐỘ 25 CÂY/N2
CỪ DÀI 4M/CÂY
CỌC VÁN BT DỰ ỨNG LỰC
SW-600A, L=9M
1.4.2.3. Kết quả tính toán
1.4.2.3.1. Kết quả tính tốn chuyển vị và mơ men của tường cừ ván
Kết quả tính toán chuyển vị ngang đỉnh tường cừ ván được thống kê theo bảng dưới đây
Chuyển vị ngang đầu cừ ván(m)
Cho
Kiểm
thi cơng
phép
tốn
GĐ1: Thi
(m)
Giai đoạn
cơng
tường cừ
ván dự
ứng lực,
thay đất
yếu một
phần
0.05
Chuyển vị ngang đầu cọc ván: 1.15cm
Đạt
GĐ2: Đắp
cát;
0.05
Chuyển vị ngang đầu cọc ván: 4.63cm
Kết luận: Kết cấu tường cừ ván đảm bảo yêu cầu về chuyển vị ngang cho phép
Đạt
Kết quả tính toán nội lực trong tường cừ ván được thống kê theo bảng dưới đây
Mô men trong tường cừ (kN.m)
Kiểm
Giai đoạn
Cho
thi cơng
phép
tốn
(kN.
m)
GĐ1:
Thi cơng
tường cừ
ván dự
ứng lực;
509
Moment trong tường cừ: 11.99KN.m/m
Đạt
GĐ2: Thi
công đắp
cát;
509
Moment trong tường cừ: 6.99KN.m/m
Kết luận: Kết cấu tường cừ ván đảm bảo yêu cầu về mô men cho phép
Đạt
