bài giảng bê tông cốt thép kết cấu tường chắn đất

TỔNG QUAN• Khái niệm: Tường chắn để tăng cường ổn định khi công trình chịu áp lực ngang của đất.. • Tường chấn thường được sử dụng để: - Giữ cho khối đất sau lưng tường được cân bằng, k

BÊ TÔNG CỐT THÉP 3

KẾT CẤU TƯỜNG CHẮN ĐẤT

Bộ môn kỹ thuật xây dựng

TỔNG QUAN

• Khái niệm: Tường chắn để tăng cường ổn định khi

công trình chịu áp lực ngang của đất Có thể thấy tường chắn ở các công trình và bộ phận của công trình như tầng ngầm, đường ngầm, tường chắn đất,

bờ kè

• Tường chấn thường được sử dụng để:

- Giữ cho khối đất sau lưng tường được cân bằng, không bị trượt, đổ xuống.

- Chống sạt lở cho công trình nơi địa hình đồi núi.

- Chống sạt lở khi xây dựng mới cạnh công trình cũ.

- Chống sạt lở cho bờ sông, vách núi.

PHÂN LOẠI TƯỜNG CHẮN

• Theo chiều cao:

– Tường chắn thấp: H < 5m

– Tường chắn trung bình: H = 5 ÷ 20m – Tường chắn cao: H > 20m

PHÂN LOẠI TƯỜNG CHẮN (tt)

• Theo biện pháp thi công:

– Toàn khối: dạng khối (bê tông, gạch, đá, đất đắp); dạng góc (BTCT)

– Lắp ghép (BTCT).

PHÂN LOẠI TƯỜNG CHẮN (tt)

• Theo điều kiện chịu lực (kết cấu):

– Tường chắn trọng lực sử dụng vật liệu như gạch,

đá hộc, bê tông đá hộc, bê tông cốt thép Có thể bị trượt hoặc bị lật (lấy trọng lượng bản thân làm đối trọng chống lật, trượt).

- Tường chắn bán trọng lực (thành mỏng, dạng góc) chịu nén và uốn bằng bê tông cốt thép Lấy trọng

lượng đất sau tường phụ thêm trọng lượng bản thân.

- Tường cọc bản, tường vây, tường cừ larssen, gỗ, thép, bê tông cốt thép.

- Tường cọc đất trộn xi măng, cọc khoan nhồi.

PHÂN LOẠI TƯỜNG CHẮN (tt)

PHÂN LOẠI TƯỜNG CHẮN (tt)

• Theo nguyên tắc làm việc, căn cư vào độ biến dạng của lưng tường:

- Tường cứng: tường trọng lực, tường bán

trọng lực, tường bằng cấu kiện BTCT

- Tường mềm: cọc gỗ, cọc bản thép, cọc bản bằng BTCT

ÁP LỰC ĐẤT LÊN TƯỜNG CHẮN

Có 3 loại áp lực đất: áp lực chủ động, áp lực

bị động và áp lực đất tĩnh

Có 2 loại đất để tính: đất rời và đất dính

Trong tính tường chắn thường dùng đất rời

- Một phân tố đất cân bằng tĩnh trong bán không gian đất tự nhiên phải thỏa mãn phương trình cân bằng với các điều kiện như: tình liên tục, tính đồng nhất, tính đẳng hướng.

- Một trong những giả thiết được áp dụng rộng rãi

đã cho lời giải riêng của điều kiện cân bằng và kết quả

được chấp nhận là ứng suất pháp tăng tuyến tính theo

chiều sâu để tính được ứng suất do trọng lượng bản thân.

ÁP LỰC ĐẤT LÊN TƯỜNG CHẮN (tt)

• Nếu gọi E0 là áp lực ngang của đất ở trạnh thái tĩnh thì sự thay đổi áp lực ngang của đất theo độ dịch chuyển của vật chắn được thể hiện như

sau:

ÁP LỰC ĐẤT LÊN TƯỜNG CHẮN (tt)

- Có hai loại áp lực ngang cực trị:

• cực tiểu: được gọi là áp lực ngang của đất ở trạng thái cân bằng phá hoại dẻo chủ động, ký hiệu Ea

• cực đại: được gọi là áp lực ngang của đất ở trạng thái cân bằng phá hoại dẻo bị động, ký hiệu Ep

ÁP LỰC ĐẤT LÊN TƯỜNG CHẮN (tt)

* Xác định áp lực chủ động và bị động theo giả thiết sau:

- Lăng thể trượt ABC ở trạng thái cân bằng dẻo còn nguyên khối.

- Mặt trượt BC sau lưng tường là mặt trượt phẳng.

- Mặt trượt thứ hai là lưng tường AB.

- Khi có lực dính thì lực này sẽ phân bố đầu trên mặt trượt BC

ÁP LỰC ĐẤT LÊN TƯỜNG CHẮN (tt)

• TỔNG ÁP LỰC CHỦ ĐỘNG:

• Xác định áp lực chủ động Coulomb đất rời:

• Xác định áp lực chủ động Coulomb đất dính:

ÁP LỰC ĐẤT LÊN TƯỜNG CHẮN (tt)

• Xác định áp lực bị động theo Coulomb:

– Tổng áp lực bị động Ep có dạng sau:

ÁP LỰC ĐẤT LÊN TƯỜNG CHẮN (tt)

Đất rời:

Đất dính:

ÁP LỰC ĐẤT LÊN TƯỜNG CHẮN (tt)

∀ γ: dung trọng tự nhiên của đất

• Nếu vị trí đang xét nằm dưới mực nước ngầm, thay γ bằng γ’ :

C = 0

Rb = 180 kN/m 2

Nếu góc α lớn đáng kể:

δ : góc ma sát giữa đất với lưng tường

Gần đúng: δ = 0

Chính xác: δ = (2/3) ϕ

NỘI DUNG TÍNH TOÁN TƯỜNG CHẮN