Bài giảng Cơ học đất - Chương 5 Áp lực đất lên tường chắn

CHƯƠNG V
ÁP LỰC ĐẤT LÊN TƯỜNG CHẮN
(Lateral Earth Pressure)


Retaining Wall

2


NỘI DUNG
§5.1. Mở đầu
§5.2. Các loại áp lực đất và điều kiện sản
sinh ra chúng
§5.3. Xác định áp lực đất tĩnh
§5.4. Xác định áp lực đất lên tường chắn
theo lý luận của Rankine
§5.5. Xác định áp lực đất theo lý luận của
Coulomb


§5.1. MỞ ĐẦU


Mở đầu

5

I. Khái niệm về tường chắn đất
Cơng trình hoặc bộ phận cơng trình có nhiệm vụ chủ
yếu là chắn giữ đất, VD: tường chắn bờ dốc, sườn

đồi, mố cầu 2 bên bờ, tường 2 bên cống nước…

Hình 1: Tường đỡ mái dốc đất.


Mở đầu

6

Hình 2: Mố cầu 2 bên bờ

Hình 3: Tường bên cống & tường bên cơng trình ngầm


Mở đầu

7

retaining 
wall

Road
Train

Hình 4: Tường chắn đất trong cơng trình giao thông


Mở đầu

8

highway

Hình 5: Ứng dụng tường chắn đất trong giao thông


Mở đầu

9

warehouse

ship

sheet pile

Hình 6: Ứng dụng tường chắn đất trong cảng biển


Mở đầu

10

High‐rise building

basement wall

Hình 7: Ứng dụng tường chắn đất trong xây dựng dân dụng

Mở đầu

11

II. Quy ước các bộ phận của tường
1. Lưng tường
2. Ngực tường
3. Bản đáy
4. Khối đắp sau tường
Chú ý:
Trước khi xây dựng tường thường
phải đào đất để tạo mặt bằng thi
công. Khi xây xong đất sẽ được
đắp trở lại ⇒ đất sau tường chắn
thường là đất đắp đầm chặt chứ
không phải đất tự nhiên

Ngực
tường

Lưng tường

Khối đắp
sau tường

Bản
đáy


Mở đầu

12

III. Phân loại tường chắn
3.1 Theo khả năng giữ ổn định chống
trượt
1. Tường trọng lực:
Sự ổn định của tường đc đảm bảo nhờ
trọng lượng bản thân tường
Vật liệu: gạch xây, đá xây, bê tông, ..vv
2. Tường bán trọng lực:
Độ ổn định được đảm bảo không
những do trọng lượng bản thân tường
mà cịn do khối đất đắp nằm trên bản
móng.
Loại tường này thường làm BTCT
nhưng chiều dày tường vẫn khá lớn.

Backfill

Tường trọng lực

Tường bán
trọng lực


Mở đầu

13

III. Phân loại tường chắn
3. Tường bản góc
Độ ổn định của tường được đảm bảo
chủ yếu nhờ khối đất đè lên bản đáy, tùy
điều kiện làm việc của tường, người ta
có thể thêm các bản chống nhằm tăng
tính chống uốn của tường.
4. Tường cừ (tường mỏng)
Sự ổn định của tường được đảm
bảo bằng cách chôn chân tường vào
nền, để giảm bớt độ sâu chôn và
tăng độ cứng của tường, người ta
dùng thêm dây néo.

Tường bản góc
Tie rod
Anchor

Sheet pile

Tường mỏng


14

Retaining structures

In excavating work

Retaining structures

15


Mở đầu
III. Phân loại tường chắn
3.2 Theo chiều cao
+ Tường thấp (< 5m)
+ Tường trung bình ( 5 - 10m)
+ Tường cao (>10m)
3.3 Phân loại theo góc nghiêng của lưng tường
+ Dốc thuận
+ Dốc nghịch
3.4 Phân loại theo kết cấu
+ Tường liền khối
+ Tường lắp ghép
+ Tường rọ đá
+ Tường đất có cốt

16


Lateral supports

17


18

§5.2. Các loại áp lực đất tác dụng
lên tường


Các loại áp lực đất lên tường

19

Áp lực đất là gì? Chúng xuất hiện như thế nào?


X

Natural
slope
X

Lateral pressure
Exerted by Soil

Soil
Retaining
structure

20


Các loại áp lực đất lên tường

Tại sao cần nghiên cứu về áp lực đất?

21


Với một số cơng trình đất, cần thiết phải có các kết cấu
để ngăn chặn dịch chuyển ngang của đất phía sau
chúng.
Tie rod
Anchor

Sheet pile

Cantilever
retaining wall

Braced excavation

Anchored sheet pile

22


Ta phải đánh giá được áp lực đất ngang tác dụng lên
kết cấu để có thể thiết kết được chúng
-Trị số
-Điểm đặt
-Phương và chiều

Gravity
Retaining wall

Soil nailing

Reinforced
earth wall 23


Các loại áp lực đất lên tường

I. Các điều kiện làm việc của tường
Tùy điều kiện tác dụng của tải trọng ngoài,
tường chắn đất sẽ làm việc trong các điều kiện
khác nhau. Mỗi loại điều kiện làm việc sẽ sản sinh
ra 1 loại áp lực đất tương ứng. Căn cứ vào xu
hướng dịch chuyển của tường, chia ra 3 loại

24


Các loại áp lực đất lên tường
1. Do lực đẩy của khối đất sau tường, tường chắn co xu
thế bị đẩy về phía trước làm khối đắp sau tường có xu
hướng trượt xuống.

TH tường có xu hướng dịch chuyển ra xa khối đắp

25