Tài liệu Tính toán thiết kế tường cừ chắn đất sau bến ppt

THIẾT KẾ TƯỜNG CỪ CHẮN ĐẤT SAU BẾN
I Mục đích
Thiết kế cừ chắn đất tách rời hoàn toàn với bến: áp lực đất của bãi phía sau
hoàn toàn không truyền vào kết cấu bến.
II Chọn kết cấu tường mặt cừ.
Xét mặt cắt tại vò trí cừ có chiều cao tự do lớn nhất:
- Cao độ mặt đất tự nhiên: -9.2m.
- Cao độ mặt bãi: +2.3m.
- Mực nước cao thiết kế:+1,3m
- Mực nước thi công:+0,3m (lấy với tần suất P=50%)
q=4T/m2
MNTT
+1.3
+2.3
C
B
A
O
SƠ ĐỒ TƯỜNG BẾN
I
R
A
Cát san lấp
þ=40

T/m
Bùn sét
þ=3.25

T/m
Cát hạt trung

þ=31.05

T/m
O
O
O
O
-22.1
-9.2
Chiều cao tự do cây cư ø(tính từ mặt đất tự nhiên tại vò trí mặt cắt đang xét)
Lo= +2.3 –(-9.2)=11.5 (m)
Theo 22TCN 219-94: chọn kết cấu tường cừ 1 tầng neo (bảng 2 trang 7)
III. Tác động của các loại tải trọng lên tường mặt:
Do kết cấu tường chắn đất cho bãi hoàn toàn tách rời kết cấu bến nên tải trọng
của kết cấu bến (đã tính ở phần trên) không tác động đến sự làm việc của cừ.
Tải trọng tác động lên tường mặt chủ yếu là thành phần áp lực ngang chủ động
và bò động của đất có xét ảnh hưởng tải trọng hàng hoá q.
Xác đònh tải trọng hàng hoá q:
Tải hàng hóa phân bố đều trên mặt bến q=4T/m
2
IV. Xc đònh áp lực đất chủ động, bò động tác dụng lên cừ tường mặt
đất.
1 Xác đònh các hệ số áp lực đất chủ động và bò động.
. Hệ số áp lực đất chủ động:
λai = tg
2
(45
0
–i
/2

)
. Hệ số áp lực đất bò động
λbi =tg
2
(45
0
+ i
/2
)
Bảng xác đònh các hệ số áp lực đất.
Lớp Lớp 1 Lớp 2 Lớp 3
φ
40,0
0
3,25
0
31.05
0
λa
0,2174 0,893 0.319
λb
4,6 1,12 3.13
2 Biểu đồ áp lực đất:
a) Áp lực đất chủ động:
Tính toán theo công thức:

c
ac
ph
aa

*)*(*



Xác đònh các tung độ áp lực đất chủ động:
P
A
= q. λa
1
= 4 x 0,2174 = 0,87 (T/m)
P
O
= P
A
+ λa
1
. 
1
.AO =0,87 + 0,2174 x1,8 x 1,0 =1,26 (T/m)
P
B
= P
O
+ λa
1
. ’
1
.OB =1,26 + 0,2174 x 0,8 x 10,5 =3,1 (T/m)
P
‘

B
= P
O
+ λa
2
. ’
1
.OB =1,26 + 0,893 x 0,8 x 10,5 = 8,76 (T/m)
P
C
= P
‘
B
+ λa
2
. ’
2
.BC =8,76 + 0,893 x 0,47 x 12,9 =14,17 (T/m)
P
‘
C
= P
‘
B
+ λa
3
. ’
2
.BC =8,76 + 0,319 x 0,47 x 12,9 =10,69 (T/m)
Từ phạm vi C trở xuống:

P
a
z
= P
‘
C
+ λa
3
. ’
3
.Z = 10,69 + 0,319 x 0,91x Z
P
a
z
=10,69 + 0.29 Z
(Ứng với trục toạ độ Cz)
BIỂU ĐỒ ÁP LỰC ĐẤT CHỦ ĐỘNG
0.87T/m
1.26T/m
8.76T/m
3.1T/m
14.17T/m
10.69T/m
10.69 + 0.29z
b) Áp lực đất bò động.
Tính toán theo công thức:

c
pc
h

pp
*)*(*



* Xác đònh các tung độ áp lực đất bò động:
P
B
= 0
P
C
= λb
2
. ’
2
x BC = 1,12 x 0,47 x 12,9 = 6,79 (T/m)
P
‘
C
=λb
3
. ’
2
x BC =3,13 x 0,47 x 12,9 = 18,98 (T/m)
Từ phạm vi điểm C trở xuống
P
b
z
= P
‘

C
+ λb
3
. ’
3
Z = 18,98 + 3,13 x 0,91 x Z
= 18,98 + 2,85 Z
A
O
B
C
6.79 T/m
18,98 T/m
18.98 + 2.85z
BIỂU ĐỒ ÁP LỰC ĐẤT BỊ ĐỘNG
* Tổng biểu đồ áp lực đất:
A
O
B
C
I
TỔNG BIỂU ĐỒ ÁP LỰC ĐẤT
R
A
0.87T/m
1.26T/m
3.1T/m
8.76T/m
7.38T/m
8.29T/m

8.29 + 2.56Z
V.Xác đònh chiều sâu chôn cừ bằng phương pháp đồ giải:
1. Bố trí thanh treo trên tường mặt:
Thanh neo phải được gắn ở vò trí cao hơn mực nước thi công
Chọn bố trí thanh neo cao hơn mực nước thi công 0,5m
Vò trí thanh neo :+0,8 m
2 Phương pháp đồ giải:
a) Chia nhỏ thành phần áp lực đất lên tường mặt như hình vẽ:
b) Xác đònh các thành lực tập trung Pi:
BẢNG TÍNH GIÁ TRỊ CÁC LỰC TẬP TRUNG
TT ĐÁY NHỎ ĐÁY LỚN ĐƯỜNG CAO LỰC TẬP TRUNG
1 0.87 1.26 1 1.065
2 1.26 1.7 2.5 3.7
3 1.7 2.05 2 3.75
4 2.05 2.4 2 4.45
5 2.4 2.75 2 5.15
6 2.75 3.1 2 5.85
7 8.55 8.76 2 17.31
8 8.33 8.55 2 16.88
9 8.12 8.33 2 16.45
10 7.9 8.12 2 16.02
11 7.7 7.9 2 15.6
12 7.38 7.7 2.9 21.866
13 8.29 13.41 2 21.7
14 13.41 18.53 2 31.94
15 18.53 23.65 2 42.18
16 23.65 28.77 2 52.42
17 28.77 33.89 2 62.66
Các vò trí điểm đặt thành phần lực Pi thể hiện trên hình vẽ.
A

O
B
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
R
A
I'
0
1
2
3
4

5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
I
F
J
ĐA GIÁC DÂY
CÁC LỰC TẬP TRUNG TƯƠNG ĐƯƠNG
CỦA ÁP LỰC ĐỨC
BIỂU ĐỒ ÁP LỰC ĐẤT
1
0
23
4
5
8
9
10
11
17

16
15
14
13
0
7
12
12
6
ĐA GIÁC LỰC
3 .Xác đònh chiều sâu chôn cừ:
t=t
0
+ t.
Bằng phương pháp đồ giải ta xác đònh được :
t
0
= 20,76 (m)
Ep = 92,9 (T)
P
O
= 34,74(T/m)
R
A
= 29,25(T/m)

 = 20