ĐỒ ÁN (1): CÔNG TRÌNH KỸ THUẬT ĐÔ THỊ - CÔNG TRÌNH NGẦM

ĐỒ ÁN: CÔNG TRÌNH KỸ THUẬT ĐÔ THỊ - CÔNG TRÌNH NGẦM

ĐỒ ÁN: CÔNG TRÌNH KỸ THUẬT ĐÔ THỊ - CÔNG TRÌNH

Bảng 2: Thông số mặt cắt ngang đường

A Khái quát về khu vực thiết kế.

Khu vực thiết kế là tuyến bờ kè kênh mương thành phố Việt Trì, PhúThọ.Vị trí thiết kế thuộc điểm A80 – B80 nằm sát ranh giới quy hoạchvới một bên là mép của bờ mương quy hoạch, một bên là…

Cao độ hoàn thiện tính đến mép hè là úng với A80 (13.84m) và B80(14.24m) Cao độ chân tường bằng cao độ đáy mương chôn sâu 0,3m Mương được xác định là hệ thống mương tiêu nước mặt cho khu đô thị mớinên trong quá trình thiết kế cần đảm bảo chiều sâu của mương sao cho cáccửa xả thoát nước ra một cách dễ dàng và nhanh chóng nhất nên dựa vào đóchọn cao độ đáy mương là 11,55m.

* Bình đồ đoạn tường chắn thiết kế (A80 – B80)

* Trắc dọc đoạn tường chắn thiết kế

B Lựa chọn 2 phương án tường chắn đất.

- Các tính toán cụ thể ta tính toán cho tường chắn có chiều cao thântường lớn nhất là H = 2.3m

- Các thông số kích thước cụ thể được ghi trên Bảng 3

- Phương án chọn là phương án tường không đối xứng, với các thông sốđảm bảo về kích thước và chiều cao quy định

- Xét về mặt kinh tế, giá thành đầu tư xây dựng thì phương án chọn cógiảm hơn về tiết kiệm vật liệu và thiết kế góc nghiêng đáy móng đảm bảokhả năng chống trượt tốt hơn Hơn nữa do đặc thù khu vực thiết kế là kèvai đường, bị giới hạn mặt bằng thi công bởi chỉ giới đường đỏ xác địnhquy hoạch nên lựa chọn phương án tường chắn không đối xứng là hợp lýhơn cả

* Hai phương án tường chắn

- Dựa vào cao độ đỉnh thiết kế, cao độ đáy mương và trắc dọc tuyến, xácđịnh được chiều cao tường H=2.7m Phần móng trước cao h=0,7m; vớicác thông số ghi trên Bảng 3

- Phương án chọn là phương án tường không đối xứng, với các thông sốđảm bảo về kích thước và chiều cao quy định Xét về mặt kinh tế, giáthành đầu tư xây dựng thì phương án chọn có giảm hơn về tiết kiệm vậtliệu và thiết kế góc nghiêng đáy móng đảm bảo khả năng chống trượttốt.Đồng thời với phương án này, sự làm giảm diện tích lòng kênh sẽ là íthơn so với phương án so sánh

Bảng 3: Kích thước tường chắn

1 Chiều cao thân tường chắn H m 2.7

- Chia tường chắn thành 3 phần: đỉnh tường, thân tường, móng tường.

- Ta lần lượt kiểm toán độ ổn định của tường chắn với một phân tố cóchiều dài 10m

II.1 Tính toán tải trọng tác dụng lên tường

II.1.1 Hoạt tải

- Trường hợp vị trí hoạt tải nằm trong khoảng bằng chiều cao tườngphía sau lưng tường thì giá trị áp lực đất do hoạt tải gây ra được xác địnhtheo công thức:

Ea3 = Δp*H*L*cos(α+δ) = Ka*γ*g*heq*H*L*cos(α+δ)*(10p*H*L*cos(α+δ) = Ka*γ*g*heq*H*L*cos(α+δ)*(10-9) (KN)Trong đó: heq - chiều cao đất tương đương với xe tải thiết kế (mm)

Fi - diện tích bộ phận kết cấu hoặc khối đất (m2)

γ – trọng lượng riêng của vật liệu (kg/m3)

g – gia tốc trọng trường (m/s2)

L – chiều dài phân đoạn tính toán (m)

a Trọng lượng lan can

G bxhx x g x L (2.02x0.7)x2725x9.81x10x10 377.99 KN

3 5

d. Trọng lượng đất đắp trên lưng tường

3 6

- Góc giữa lưng tường và mặt phẳng nằm ngang θ =900 -a = 750

- Góc nghiêng của áp lực đất cơ bản: a + δ = 15 + 23 =

II.2.1 Tính toán áp lực đất cơ bản

Xác định áp lực đất cơ bản theo công thức:

 Theo phương ngang:

II.2.2 Tính toán áp lực đất do hoạt tải chất thêm (Ls)

- Trường hợp vị trí hoạt tải nằm trong khoảng bằng chiều cao tường

phía sau lưng tường thì giá trị áp lực đất do hoạt tải gây ra được xác định

Trong đó: heq - chiều cao đất tương đương với xe tải thiết kế (mm)

1 1

II.3.2 Tính toán mômen

- Gía trị của mômen được tính theo công thức:

M = Fxl (KNm) F: giá trị của lực

l: giá trị cánh tay đòn:

- Các giá trị được tổng hợp trong bảng tổng hợp tải trọng sau:

STT Loại tảitrọng hiệuKí Giá trị(KN)

Thành phần lực Cánh tay đòn (m) Mômen (KN.m) Phương

ngang

Phương đứng

Phương ngang

II.3.3 Tổ hợp tải trọng

Hệ sốtải trọng dùngcho tải trọng thường xuyên,  p

Lớnnhất NhỏnhấtDC:Cấukiệnvàcác thiếtbịphụ 1,25 0,90

0,900,90

1,000,900,900,90

Bảng hệ số tải trọng cho các trạng thái giới hạn

Trạng thái giới hạn Hệ số tải trọng

nhất

0,9 0

0,65 1,35 0,9 1,0

Trong đó:

Dc: là cấu kiện và các thiết bị phụ trợ

Dw:là lớp phủ mặt cầu và các tiện ích

LL: Hoạt tải chất thêm do xe chạy

Eh: Áp lực đất theo phương ngang

Ev: Áp lực đất theo phương đứng

Ta xét trong hai trạng thái giới hạn:

Trạng thái giới hạn cường độ

Trạng thái giới hạn sử dụng

Các giá tri được tổ hợp trong bảng sau:

TỔ HỢP TẢI TRỌNG THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN CƯỜNG ĐỘ, VÀ SỬ DỤNG

Giá trị tải trọng (KN) Hệ số tải trọng Giá trị đã nhân hệ số(KN) Cách tay đòn(m) Mômen (KN.m) Phương

ngang (H)

Phương đứng (V) Dc Dw EH Ev

Phương ngang (H)

Phương đứng (V)

X (m)

Y (m) Mox

II.4 Kiểm toán điều kiện ổn định lật

II.4.1 Trạng thái giới hạn sử dụng.:

II.4.3 Trạng thái giới hạn thứ II (γ min )

- Vì móng được đặt trên nền đất sét do vậy:

4

b

e  là đảm bảo điềukiện chống lật

II.5 Kiểm toán điều kiện trượt phẳng (Trên nền đất sét)

- Điều kiện đảm bảo chống trượt:

Qeq : sức kháng danh định của đất trong quá trình thiết kế

- Ta có: (Do bỏ qua áp lực đất bị động nên: φeq.Qeq = 0)

QR = φT.QT

- Lại có: Đối với nền đất cát QT = V.tgδ = V.tgφf

(Với móng Bê tông đổ trực tiếp thì tgδ = tgφf )

V tổng thành phần lực theo phương thẳng đứng

φf = 34o góc nội ma sát của đất nền

φT = 0.8 tra bảng hệ số sức kháng (B5.4-1 bảng các hệ số sức khángtheo trạng thái giới hạn cường độ cho các móng nông đối với bê tông

đổ tại chỗ trên cát)

- Vậy điều kiện đảm bảm chống trượt: Qr = 0.8.QT ≥ ∑H

II.5.1 Trạng thái giới hạn sử dụng.

- Vậy tường đạt ổn định về chống trượt.

II.5.2 Trạng thái giới hạn thứ I (γ max )

- Vậy tường đạt ổn định về chống trượt

II.5.3 Trạng thái giới hạn thứ II (γ min )

- Độ lệch tâm: e

∑M = 1792.258 KNm

n i

- Vậy tường đạt ổn định về chống trượt

Bảng tổng hợp kết quả kiểm toán ổn định trượt phẳng

TTGH (KN)∑H (KN)∑V (KN)∑M e (m) σmax σmin QR Kết luận

TTGHSD 509.798 1981.216 1795.616 0.094 126.996 71.126 509.798 Thỏa mãnTTSDCĐ

I(max) 764.697 2531.909 2316.150 0.095 158.887 94.314 764.697 Thỏa mãnTTSDCĐ

II(min) 458.818 1837.159 1792.258 0.024 98.472 85.244 458.818 Thỏa mãn

II.6 Sức kháng đỡ của đất

- Điều kiện ổn định xem hình vẽ dưới

- Chú thích:

qmax là áp lực phân bố trên đáy móng;

N là sức kháng đỡ tính toán

- Cần giả thiết sư phân bố áp lực trên đáy móng như sau:

+ Nếu móng tường đặt trên đất: Là một áp lực phân bố đều lên trêndiện tích đáy hữu hiệu

+ Nếu móng tường đặt trên đá: Là một áp lực phân bố thay đổi tuyếntính trên diện tích đáy hữu hiệu

+ Công thức xác định sức kháng đỡ tính toán: N = qR = φ.qn = φ.qult

φ là hệ số sức kháng;

qn = qult là sức kháng đỡ danh định

Bảng B5.4-1 Các hệ số sức kháng theo TTGHCĐ cho các móng nông

PHƯƠNG PHÁP/ĐẤT/ĐIỀU KIỆN HỆ SỐ SỨCKHÁNGKhả năng chịu

- phương pháp hợp lý:

dùng φf ước tính từ số liệu SPT

0,45 0,35

Tải trọng đất và tiêu chuẩn

ổn định đối với các tường đặt trên nền đất

Các lực trên mặt phảng thẳng đứng đi qua mép tường

Tải trọng

- Thay số liệu theo đầu bài ta có:

+ Df chiều sâu chôn móng:

B 

 1 5

f D

 Nq = 29 - hệ số quy ước như trong bảng 5.5-2 đối với nền đấttương đối bằng với góc φf = 340 như đề bài cho.

+ Sq, Sγ: các hệ số hình dạng được quy định trong bảng 5.5-3 vàbảng 5.5-4

 Với φf = 340 và tỉ số L/B = 10/2 = 5 tra bảng 5.5-3 ta được Sq

= 1.13

 Với tỉ số B/L = 2/10 = 0.2 tra bảng 5.5-4 ta được Sγ = 0.62

+ Cq, Cγ: các hệ số ép lún của đất được quy định trong bảng 5.5-6(móng băng)

- Trong đó:

q = γ.z.g.10-9 = 1880x1450x9.81x10-9 = 0.027 (MPA)

q: ứng suất ban đầu tại đáy móng

z = 1450 (mm): chiều cao lớp đất tự nhiên

 Với φf = 340 và q = 0.027 (MPA) tra bảng 5.5-6:

 Với Df/B = 1.45/2 = 0.725 và φf = 340 tra bảng, lấy giá trị cận gầnnhất ứng với Df/B = 1 ta có: dq = 1.20

Kết luận: Phương án tường chắn đảm bảo các yêu cầu kiểm toán chống

lật, chống trượt và sức chịu tải của nền đất.

III TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC ĐẤT

III.1 Cách tính diện tích

- Đào khuôn:

- Đắp nền:

III.2 Bảng tín toán khối lượng đào đắp