Summary: Determinatio n of settlement plays a special important role in constructing roads whose subgrade is an embankment on a weak soil base.. At present, settlement of projects is u
Trang 1PH NG PHÁP TÍNH LÚN NHANH C A N N T Y U
KS BÙI TH LOAN
Tóm t t: Vi c xác đ nh đ lún có t m quan tr ng đ c bi t trong xây d ng các công trình
đ ng v i n n đ p trên đ t y u Hi n nay, đ d báo đ lún c a các công trình d i tác d ng
c a t i tr ng ng i ta th ng dùng ph ng pháp c ng lún t ng l p ây là ph ng pháp c
đi n đ c áp d ng r ng rãi Tuy nhiên ph ng pháp này v a m t th i gian, v a có th có sai
s l n khi áp d ng tính toán đ lún c a các công trình đ ng v i n n đ p trên đ t y u Bài
báo này trình bày m t ph ng pháp d tính nhanh đ lún c a n n đ t y u d i tác d ng c a
t i tr ng n n đ ng đ p d a trên c s xây d ng hàm s xác đ nh di n tích c a bi u đ phân
b ng su t gây lún trong n n đ t Có th áp d ng ph ng pháp này đ l a ch n bi n pháp x
lý n n đ t y u thích h p khi xây d ng các công trình đ ng v i n n đ p trên đ t y u
Summary: Determinatio n of settlement plays a special important role in constructing
roads whose subgrade is an embankment on a weak soil base At present, settlement of
projects is usually determined by cumulative calculation method of layers’ settlement This
classical method has been widely used However, it may not be the best method to determine
the settlement of roads’ weak soil- base under embankment because it costs time and may give
considerable errors
This paper introduces a method that can quickly determine the settlement of roads’ weak
soil- base under embankment with a higher reliable degree The method is based on
developing area functions of distribution chart of the stress causing settlement under
embankment The method can be applied to quickly select appropriate treatment solutions for
certain weak soil bases
T CT1
I M U
đ lún c a n n đ t d i tác d ng c a t i tr ng công trình ng i ta dùng ph ng pháp c ng lún
II C S LÝ THUY T
2.1 Các gi thi t c b n
đ m nén ch t
lin e.
vn
Trang 2• lỳn t ng c ng c a n n đ t thiờn nhiờn d i tỏc d ng c a t i tr ng n n đ p S = k.Sc
• Khi xỏc đ nh đ lỳn c k t ph i tuõn theo gi thi t n n đ t là bỏn khụng gian bi n d ng tuy n tớnh
2.2 Ph ng phỏp c ng lỳn t ng l p xỏc đ nh đ lỳn c k t
• D i tỏc d ng c a t i tr ng n n đ p, ta cú bi u
đ phõn b ng su t b n thõn và ng su t gõy lỳn (xem
hỡnh bờn)
σz
σbt
z O
biểu đồ phân bố ứng suất
sõu trong vựng ch u nộn cú 1 vựng c ng (đỏ) thỡ l y b ng
t ng l p:
= n
1 j j
S
CT 1
j
j
h
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
−
j
2 j
1
2 1
lin e.
vn
Trang 3dz E
dz E S
z Z m
1
i z
Z
m
1
i
=
=
z Z
S m t cách khá chính xác mà không c n chia thành nhi u l p phân t
III PH NG PHÁP TÍNH LÚN NHANH
3.1 Quy lu t phân b ng su t gây lún
z
O
a
1:m 1:m
2
α 2
p
d ng c a ng su t gây ra do t i tr ng b ng ti t di n
ch nh t (1) và t i tr ng b ng ti t di n tam giác (2)
nh hình v :
σz1 = p α2 π
T CT1
a
b a
π
⎥⎦
⎤
⎢⎣
1 2
a
b a 2 p
z b
z
b
- arctg
z b
Thay vào công th c có:
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
+ +
=
z
b arctg z
b a arctg a
b a 2 z
b 2arctg
p
z
⎥⎦
⎤
⎢⎣
=
z
b arctg a
b z
b a arctg a
b a p
z
lin e.
vn
Trang 43.2 Xây d ng công th c xác đ nh di n tích c a bi u đ phân b ng su t dz
z Z
∫σ
z Z
∫σ
=
b arctg a
b z
b a arctg a
b a p
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
− + +
∫
0 z
0
dz z
b arctg a
b dz z
b a arctg a
b a p
z
0
dz z
b a arctg
z
b a
⇒
t
b a
t
b a 2 +
+
∞
z b a
2 dt t arctgt
x cos
1 dt
2
=
⇒ A = - (a+b) ∫
+ z b a arctg
2
2
2
dx x tg
x cos
x
+ z b a arctg
2
x sin x
x sin
1
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
+
− +
−
+ z b a arctg
2
gxdx cot gx
cot x ) b a (
CT 1
v i c n trên x = arctg
z
b
2
π
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
−
+ +
+
=
z
b a arctg sin ln z
b a arctg b a
z ) b a ( A
V y
⎪
⎪
⎭
⎪
⎪
⎬
⎫
⎪
⎪
⎩
⎪
⎪
⎨
⎧
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
−
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
−
+ +
+
=
z
b arctg sin ln z
b arctg b
z a b
z
b a arctg sin ln z
b a arctg b a
z a
b a p I
2 2
⎪
⎪
⎭
⎪
⎪
⎬
⎫
⎪
⎪
⎩
⎪
⎪
⎨
⎧
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
−
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
−
+ +
+
=
z
b arctg sin ln z
b arctg b
z a b
z
b a arctg sin ln z
b a arctg b a
z a
b a 2 p
I
2 2
lin e.
vn
Trang 5lỳn c k t:
=
ư
=
=
p
I E p ) I I E
dz E
m
1
i 1
i i m
1
i z
z
m
1
i c
i 1 i
3.3 L p toỏn đ
thu n ti n trong tớnh toỏn, t cụng th c gi i tớch:
⎪
⎪
⎭
⎪
⎪
⎬
⎫
⎪
⎪
⎩
⎪
⎪
⎨
⎧
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
ư
ư
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
ư
+ +
+
=
z
b arctg sin ln z
b arctg b
z a b
z
b a arctg sin ln z
b a arctg b a
z a
b a 2 p
I
2 2
p
I = f(z, h, m)
Toỏn đ 1-1
Toán đồ ứng với B = 12m (đường cấp 60)
Ta luy 1:1.5
0 5 10 15 20 25
z
z - chi u sõu tớnh toỏn
T CT1
1/m - đ d c ta luy n n đ p (1/1 ữ 1/3)
nhau h = 2 m, h = 4 m, h = 6 m, h = 8 m và h =
10 m
3.4 Vớ d ỏp d ng
lin e.
vn
Trang 6- L p 4: đá c ng
• S d ng công th c gi i tích ho c toán đ đ xác đ nh các tr s I/p ng v i z = 5, 12,
) m ( 255 , 0 9 4 72 1000
0.72 p
I p E
1
1
) m ( 237 , 0 8 5 72 700
57 0 ) p
I p
I ( p E
2
2
) m ( 148 , 0 76 4 72 500
43 0 ) p
I p
I ( p E
3
3
IV NG D NG
• Ph ng pháp trên đ c ng d ng đ xác đ nh nhanh chóng và khá chính xác đ lún
CT 1
• Khi c n x lý n n đ t y u, n u gi thi t l p đ t đã đ c x lý coi nh không lún ⇒ có
đ t (sau khi đã có bi n pháp x lý) d i tác d ng c a t i tr ng n n đ p T đó cho phép l a
h n cho phép
V K T LU N
• K t qu phân tích và ví d tính toán cho th y đây là ph ng pháp h u hi u đ xác đ nh
đ lún t ng c ng c a n n đ t y u d i tác d ng c a t i tr ng n n đ ng đ p
• Các công th c và các toán đ ch áp d ng v i công trình n n đ ng đ p
• N n đ t là môi tr ng có c u trúc ph c t p, vi c d tính đ lún theo m i ph ng pháp
đ u ch mang tính d báo và đ u ph i tuân theo m t s gi thi t c b n (nh đã trình bày trên)
Tài li u tham kh o
[1] Pierre Laéral, Nguy n Thành Long, Nguy n Quang Chiêu, V c L c, Lê Bá L ng N n đ ng
đ p trên đ t y u trong đi u ki n Vi t nam NXB Giao thông V n t i
[2] Nguy n Xuân Tr c, D ng H c H i, V ình Ph ng S tay thi t k đ ng ô tô t p II NXB Xây d ng [3] Nguy n Quang Chiêu Thi t k và thi công n n đ p trên đ t y u NXB Xây d ng
[4] D ng H c H i, Nguy n Xuân Tr c Thi t k đ ng ô tô t p II NXB Giáo d c
[5] Bùi Anh nh Giáo trình c h c đ t NXB Xây d ng♦
lin e.
vn
