GIỚI THIỆU TƯỜNG CỌC BẢN 2.. TƯỜNG CỌC BẢN KHÔNG NEO 3.. TƯỜNG CỌC BẢN MỘT LỚP NEO 4.. CÁC BÀI TẬP ÁP DỤNG BẢN CHƯƠNG 3 TƯỜNG CỌC BẢN KHÁI NIỆM TƯỜNG CỌC BẢN -Tường cọc bản là một loại t
Trang 1T R Ư Ờ N G Đ Ạ I H Ọ C M Ở T P H C M
G I Ả N G V I Ê N : T H S N G U Y Ễ N T R Ọ N G N G H Ĩ A
TƯỜNG CHẮN ĐẤT
CHƯƠNG 3 TƯỜNG CỌC BẢN
CHƯƠNG 3 TƯỜNG CỌC BẢN
1 GIỚI THIỆU TƯỜNG CỌC BẢN
2 TƯỜNG CỌC BẢN KHÔNG NEO
3 TƯỜNG CỌC BẢN MỘT LỚP NEO
4 TÍNH TOÁN KẾT CẤU NEO
5 PHÂN PHỐI MÔMENT
6 CÁC BÀI TẬP ÁP DỤNG
BẢN
CHƯƠNG 3 TƯỜNG CỌC BẢN
KHÁI NIỆM TƯỜNG CỌC BẢN
-Tường cọc bản là một loại tường chắn được sử dụng để chắn đất, nước hoặc các vật liệu khác
-Hình dạng tường cọc bản cĩ kích thước mảnh hơn so với tường trọng lực Tường cọc bản được tạo thành từ các cọc bản ghép lại với nhau
KHÁI NIỆM TƯỜNG CỌC BẢN
-Tường cọc bản được giữ ổn định nhờ vào áp lực bị động hình thành do tường được cắm sâu vào đất
VẬT LIỆU GỖ
-Người Ý đã sử dụng cọc gỗ để xây các mố cầu từ rất lâu
Trang 2VẬT LIỆU THÉP
CÁC CÁCH LIÊN KẾT CỪ THÉP
1-Liên kết thông thường: kết hợp từ các cừ riêng lẽ
CÁC CÁCH LIÊN KẾT CỪ THÉP
2-Liên kết kết hợp (combi wall)
LIÊN KẾT
LỊCH SỬ
1-Larssen -1904 2-Z type -1913 3-Larssen-1914 Rivetless 4-Lackwanna 1910 5-Carnegie Arch Snape 1929
VẬT LIỆU BÊ TÔNG CỐT THÉP
Trang 3SO SÁNH CÁC LOẠI VẬT LIỆU
2-Vận chuyển Dể vận chuyển Cần phương tiện vận
chuyển thích hợp Cần phương tiện vậnchuyển thích hợp
3-Phương pháp thi
công Đơn giản búa rung, hoặc máyYêu cầu cần cẩu và
đào gầu nghịch
Yêu cầu cần cẩu, búa rung hoặc búa động
và có thể xói nước
4-Thời gian thi công Nhanh Nhanh Có thể lâu hơn do phải
đúc các cừ
5-Chiều sâu cho
NGUYÊN TẮC CHUNG PHÂN PHỐI ÁP
LỰC TRONG TƯỜNG CỌC BẢN
P p1
P p2
O’
(Kp-Ka)γD
O’
(Kp-Ka)γD
D
q p2 -q a1
q p1 -q a2
D
K
A
P K K
D
K
2 1
NGUYÊN TẮC CHUNG PHÂN PHỐI ÁP
LỰC TRONG TƯỜNG CỌC BẢN
P a1
P p1
P p2
O’
P a
D H
G O’
P p
P’ p
q a
z K z H K q q z
q'p ] p2 a1 p ( ) a
H K z K K H z
K
z
K
q
q
z
q p ] p1 a2 p a ( ) ( p a) a
O
y o
z
Khi z phát triển đến một đoạn yo thì áp lực =0
H
K
D
K
K
2 1
H K
q a A
NGUYÊN TẮC CHUNG PHÂN PHỐI ÁP LỰC TRONG TƯỜNG CỌC BẢN
P a1
P a2
P p1
P p2 O’
P a
q p
O
q’ p
q’’ p
D o
D H
h
y o
G O’
P p
P’ p
q a
H K
q a A
o A P
o A P P
o A P p
q ( )
KHÔNG NEO
CHƯƠNG 3 TƯỜNG CỌC BẢN
KHÔNG NEO TRONG ĐẤT RỜI KHÔNG CÓ NƯỚC
NGẦM
CHƯƠNG 3 TƯỜNG CỌC BẢN
Trang 41-PHÂN TÍCH LỰC TÁC DỤNG
P a1
P a2
P p1
P p2
O’
P a
q p
O
q’ p
q’’ p
D o
D H
h
y o
G
O’
P p
P’ p
y
q a
H K
q a A
o A P
o A P P
o A P p
q ( )
2-TÍNH CÁC KHOẢNG CÁCH
A o p
y ( )
1-Khoảng cách yo:
D
H
P a
q p
O
q’ p
q’’ p
D o
h
y o
G
O’
P p
P’ p
y
q a
D
) ( P A A o
K K HK y
2-Khoảng cách h:
Cân bằng các lực tác dụng
0 ) ( 2 1 ) ( 2 1 ) ( 2
1q a Hy o q p Dy o qpq p h
p p o a o p
q q y H q y D q h
2 2 2 1 2 1
o a
P
3-TÍNH CHIỀU SÂU CHÔN CỌC TỐI
THIỂU
0 3 ) ( 2 1 3 2 1 ) (Dy q D D q q h
o p o a
D
H
P a
q p
O
q’ p
q’’ p
D o
h
y o
G
O’
P p
P’ p
y
q a
D
H
Cân bằng môment tại đáy
Thay các giá trị qp, q’pvà h vào phương trình trên
0 ) ( ) (
6P a D oyq D o2 q pqp h2
o
p K D
o p
q
o P
q .
0 4 3 2 2 3 1
4 D D DC
K P C K q C
a p
8 2 1
2 2 4
2 3
4 6 2 6
) (
) ( (
K P q P C
q K y K P C
a p a
p a
4-CHỌN CHIỀU SÂU CHÔN CỌC
Tính thử dần để có được giá trị Do
D
0
4 3 2 2 3 1
4 C D C D C D C
Chiều sâu chôn móng
D = Do+ yo
D
H
P a
q p O
q’ p
q’’ p
D o
h
y o
G O’
P p
P’ p
y
q a
D H
Để đạt hệ số an toàn FS =1,5 ~2 ta phải tăng độ sâu chôn
cừ tối thiểu bằng 20%~50%
5- TÍNH MÔMEN VÀ KIỂM TRA TIẾP DIỆN
CỌC
D
H
P a
q p
O
q’ p
q’’ p
D o
h
y o
y’ o
C G O’
P p
P’ p
y
q a
D
H
Môment max tại vị trí có lực cắt bằng 0
K y K K y
P a o2 P A o2
2 1 ) ( 2
K P
o
2
3
2 max
6 1 ) (
2 1 3 1 ) (
o o a
o o o a
y K y y P
y y K y y P M
max
M
Z s
Môment khán uốn của tường Thép
KHÔNG NEO TRONG ĐẤT RỜI CÓ NƯỚC NGẦM TĨNH
CHƯƠNG 3 TƯỜNG CỌC BẢN
Trang 51-PHÂN TÍCH LỰC TÁC DỤNG
P a
q p
O
q’ p
q’’ p
D o
D H
h
y o
G
O’
P p
P’ p
y
) (h1 h2
K
q a A sub
o sub A P
o A P sub P
q ( 1 2 ( )
o sub A P p
q a
q 1
h 2
h 1
Mực nước ngầm
2-TÍNH CÁC KHOẢNG CÁCH
a A o sub p o subyK yK q
1-Khoảng cách yo:
D
H
D
sub A P a o
K K q y
) (
2-Khoảng cách h:
Cân bằng các lực tác dụng
0 ) ( 2 1 ) ( 2
p p a o p
q q P y D q h
P a
q p
O
q’ p
q’’ p
D o
D H
h
y o
G
O’
P p
P’ p
y
q a
q 1
h 2
h 1
Mực nước ngầm
3-TÍNH CHIỀU SÂU CHÔN CỪ TỐI THIỂU
0 3 ) ( 2 1 3 2 1 ) (Dy q D D q q h
o p o a
D
H
D H
Cân bằng môment tại đáy
Thay các giá trị qp, q’pvà h vào phương trình trên
0 ) ( ) (
6P a D oyq D o2 q pqp h2
0 4 3 2 2 3 1
4 D D DC
K P C K
q C
sub a sub p
8 2 1
2 2 4
2 3
4 6 2 6
) (
) ( (
K P q P C
q K y K P C
sub a p a
p sub sub a
D D
H
P a
q p
O
q’ p
q’’ p
D o
D H
h
y o
G
O’
P p
P’ p
y
q a
q 1
h 2
h 1
Mực nước ngầm
o
sub
A
P
o
sub
A
P
p
4-CHỌN CHIỀU SÂU CHÔN CỪ
Tính thử dần để có được giá trị Do
0
4 3 2 2 3 1
4 C D C D C D C
Chiều sâu chôn móng
D = Do+ yo
Để đạt hệ số an toàn FS =1,5 ~2 ta phải tăng độ sâu chôn
cừ tối thiểu bằng 20%~50%
D H
D
H
P a
q p O
q’ p
q’’ p
D o
h
y o
G O’
P p
P’ p
y
q a
q 1
h 2
h 1
Mực nước ngầm
D H
5- TÍNH MÔMEN VÀ KIỂM TRA TIẾP DIỆN
CỪ
D
H
D
H
Môment max tại vị trí có lực cắt bằng 0
K y K K y
P a o2 sub P A o2 sub
2 1 ) ( 2
K P y
sub a
2
3
2 max
6 1 ) (
2 1 3 1 ) (
o sub o a
o o sub o a
y K y y P
y y K y y P M
D H
D
H
P a
q p
O
q’ p
q’’ p
D o
h
y o
G O’
P p
P’ p
y
q a
q 1
h 2
h 1
Mực nước ngầm
D
H
y’ o
NEO TRONG ĐẤT SÉT
CHƯƠNG 3 TƯỜNG CỌC BẢN
Trang 61-PHÂN TÍCH LỰC TÁC DỤNG
P a
q p q’ p
D H
h
O’
P’ p
y
u
H q
q p 2u
H q
q p 2u
q a
z o
C
y o
P p
2-TÍNH CÁC KHOẢNG CÁCH
Khoảng cách h:
Cân bằng các lực tác dụng
0 ) 2 2 ( 2 1 ) 2
u a u
q P H q D h
2 ) 2
P a
q p q’ p
D H
h
O’
P’ p
q a
z o
C
y’ o
P p
c
z o
2
Khoảng cách zo:
y
3-TÍNH CHIỀU SÂU CHÔN CỪ TỐI THIỂU
0 ) 2 ( 6 2 ) 2 ( ) (
2 2
Cân bằng môment tại đáy
Thay giá trị h vào phương trình trên ta được:
0
3 2 2
1D C D C
C
a u
P C H q C
2 2 2 1
) ( ) 6 ( 3
H q P y P C
u a u a
P a
q p q’ p
D H
h
O’
P’ p
q a
z o
C
y’ o
P p
y
u
H
q
q p 2u
H
q
q p 2u
4-CHỌN CHIỀU SÂU CHÔN CỪ
Giải phương trình trên ta tìm được D
Chiều sâu chôn móng
D = Do+ yo
Để đạt hệ số an toàn FS =1,5 ~2 ta phải tăng độ sâu chôn
cừ tối thiểu bằng 20%~50%
D
H
0
3 2 2
1D C D C
C
P a
q p q’ p
D H
h
O’
P’ p
q a
z o
C y’ o
P p
y
5- TÍNH MÔMEN VÀ KIỂM TRA TIẾP DIỆN
CỪ
Môment max tại vị trí có lực cắt bằng 0
p o
P '
p a o
q P
y
2 max
2 1 )
P
P a
q p q’ p
D H
h
O’
P’ p
q a
z o
C y’ o
P p y
NEO TRONG ĐẤT SÉT CÓ ĐẤT ĐẮP LÀ CÁT VÀ KHÔNG
CÓ NƯỚC NGẦM
CHƯƠNG 3 TƯỜNG CỌC BẢN
Trang 71-PHÂN TÍCH LỰC TÁC DỤNG
q p q’ p
D
h
O’
P’ p
H K
q a A
H q
q p 2u
H q
q p 2u
C
y’ o
P p
P a
H
y
q a
CÁT ĐẮP
SÉT
2 2 1
H K
2-TÍNH CÁC KHOẢNG CÁCH
Khoảng cách h:
Cân bằng các lực tác dụng
0 ) 2 2 ( 2 1 ) 2
u a u
q P H q D h
2 ) 2
q p q’ p
D
h
O’
P’ p
C
y’ o
P p
P a
H
y
q a
CÁT ĐẮP
SÉT
3-TÍNH CHIỀU SÂU CHÔN CỪ TỐI THIỂU
0 ) 2 ( 6 2 ) 2 ( ) (
2 2
Cân bằng môment tại đáy
Thay giá trị h vào phương trình trên ta được:
0
3 2 2
1D C D C
C
a u
P C H q C
2 2 2 1
) ( ) 6 ( 3
H q P y P C
u a u a
H
K
u
p 2
H
q
q p 2u
2
2
1
H
K
q p q’ p
D
h
O’
P’ p
C
y’ o
P p
P a
H
y
q a
CÁT ĐẮP
SÉT
4-CHỌN CHIỀU SÂU CHÔN CỪ
Giải phương trình trên ta tìm được D
Chiều sâu chôn móng
D = Do+ yo
Để đạt hệ số an toàn FS =1,5 ~2 ta phải tăng độ sâu chôn
cừ tối thiểu bằng 20%~50%
0
3 2 2
1D C D C
C
q p q’ p
D
h O’
P’ p C y’ o
P p
P a
H
y
q a
CÁT ĐẮP
SÉT
5- TÍNH MÔMEN VÀ KIỂM TRA TIẾP DIỆN
CỪ
Môment max tại vị trí có lực cắt bằng 0
p o
P '
p a o
q P
y
2 max
2 1 )
P
q p q’ p
D
h O’
P’ p
C y’ o
P p
P a
H
y
q a
CÁT ĐẮP
SÉT
NEO TRONG ĐẤT SÉT CÓ ĐẤT ĐẮP LÀ CÁT VÀ CÓ
NƯỚC NGẦM
CHƯƠNG 3 TƯỜNG CỌC BẢN
Trang 81-PHÂN TÍCH LỰC TÁC DỤNG
q p q’ p
D
h
O’
P’ p
) (h1 h2
K
q a A sub
) (
2q h1 h2
q p u sub
) (
2q h1 h2
q p u sub
C
y’ o
P p
P a
H
y
q a
CÁT ĐẮP
SÉT
h 2
h 1
Mực nước ngầm
2-TÍNH CÁC KHOẢNG CÁCH
Khoảng cách h:
Cân bằng các lực tác dụng
2 1
P a u sub u u
u a sub u
q P h h q D h
2
2 1 2
q p q’ p
D
h
O’
P’ p
C
y’ o
P p
P a
H
y
q a
CÁT ĐẮP
SÉT
h 2
h 1
Mực nước ngầm
3-TÍNH CHIỀU SÂU CHÔN CỪ TỐI THIỂU
0 ) 2 ( 6 2
) ( 2 ) (
2 2 2
Cân bằng môment tại đáy
Thay giá trị h vào phương trình trên ta được:
0
3 2 2
1D C D C
C
a u
P C H q C
2 2 2 1
)) ( (
) 6 ( 2 1 3
h h q P y P C
sub u a u a
q p q’ p
D
h
O’
P’ p
C
y’ o
P p
P a
H
y
q a
CÁT ĐẮP
SÉT
h 2
h 1
Mực nước ngầm
)
(h1 h2
K
q a A sub q p 2q u ( h1 sub h2 )
) (
2q h1 h2
q p u sub
4-CHỌN CHIỀU SÂU CHÔN CỪ
Giải phương trình trên ta tìm được D
Chiều sâu chôn móng
D = Do+ yo
Để đạt hệ số an toàn FS =1,5 ~2 ta phải tăng độ sâu chôn
cừ tối thiểu bằng 20%~50%
0
3 2 2
1D C D C
C
q p q’ p
D
h O’
P’ p C y’ o
P p
P a
H
y
q a
CÁT ĐẮP
SÉT
h 2
h 1
Mực nước ngầm
5- TÍNH MÔMEN VÀ KIỂM TRA TIẾP DIỆN
CỪ
Môment max tại vị trí có lực cắt bằng 0
p o
P '
p a o
q P
y
2 max
2 1 )
P
q p q’ p
D
h O’
P’ p
C y’ o
P p
P a
H
y
q a
CÁT ĐẮP
SÉT
h 2
h 1
Mực nước ngầm
NEO
CHƯƠNG 3 TƯỜNG CỌC BẢN
Trang 9KHI CÓ NEO THÌ PHÂN PHỐI ÁP LỰC
TRÊN TƯỜNG NHƯ SAU
Có 2 phương pháp giải bài toán tường neo
1-Tính chiều sâu cắm cừ tối thiểu với FS =1 sau đó
tăng độ sâu chôn cừ lên khoảng 20-40%
2-Sử dụng hệ số an toàn cho áp lực bị động
TRONG ĐẤT RỜI (PHƯƠNG
PHÁP 1)
CHƯƠNG 3 TƯỜNG CỌC BẢN
1-PHÂN TÍCH LỰC TÁC DỤNG
P a
q p
O
D o
D H
Do/3
y o
P p
T h a
) (h1 h2
K
q a A sub
o sub A P
q ( )
q a
h 2
h 1
Mực nước ngầm y a
a A o sub p o subyK yK q
Khoảng cách yo: Cân bằng áp lực tại O
sub A P a o
K K q y
) (
q 1
1
1 K h
q A
2-TÍNH CHIỀU SÂU CHÔN CỪ TỐI THIỂU
) 3 2 (
2
o o a o sub
y
Cân bằng môment tại Neo
Đơn giản phương trình trên
0
3 2 2
1D C D C
) ( 2 3 2 2 1
o sub sub
y h K C
K C
a
y P
C3
P a
q p
O
D o
D H
Do/3
y o
P p
T h a
q a
h 2
h 1
Mực nước ngầm q 1 y a
3-CHỌN CHIỀU SÂU CHÔN CỪ
Giải phương trình trên tìm Do Chiều sâu chôn móng
D = Do+ yo
Để đạt hệ số an toàn FS =1,5 ~2 ta phải tăng độ sâu chôn
cừ tối thiểu bằng 20%~50%
0
3 2 2
1D C D C
P a
q p
O
D o
D H
Do/3
y o
P p
T h a
q a
h 2
h 1
Mực nước ngầm y a
Lực căng neo T
p a
q 1
4- TÍNH MÔMEN VÀ KIỂM TRA TIẾP DIỆN
CỪ
0 ) ( 2 1 ) ( 2
1 1
1 T aq h mh sub h mh K A
3 ) ( 2 1
2 ) ( ) 3 2 ( 2 1 ) ( 2
2 1 1 1 max
h h
h h q h h h h h T M
m sub
m m
a m a
P a
q p
O
D o
D
H
y o
P p
T h a
q a
h 2
h 1
Mực nước ngầm q 1 y a h m
Môment max tại vị trí có lực cắt bằng 0 (hm)
hmxác định từ phương trình trên sau đó tìm Mmax