Chương 3(TKD2)

CÁC TRƯỜNG HỢP SỬ DỤNG CÔNG TRÌNH CHỐNG ĐỠ NỀN ĐƯỜNG Khi phải xây dựng nền đường trên sườn dốc có độ dốc từ 50% trở lên thì thường phải bố trí các loại kè chân nền đắp hình 3.1 hoặc tườ

Trang 1

TKĐ F2: THIẾT KẾ NỀN, MẶT ĐƯỜNG VÀ

CÁC CÔNG TRÌNH TRÊN ĐƯỜNG

TS LÊ VĂN PHÚC GVBM: Đường Bộ-Đường Sắt Email: lvphuc@utc2.edu.vn

University of Transport and Communications

Campus in Ho Chi Minh

Trang 2

CHƯƠNG III: CÁC CÔNG TRÌNH CHỐNG ĐỠ NỀN

ĐƯỜNG

2

Trang 3

1 CÁC TRƯỜNG HỢP SỬ DỤNG CÔNG TRÌNH CHỐNG ĐỠ NỀN ĐƯỜNG

 Khi phải xây dựng nền đường trên sườn dốc có độ dốc từ 50% trở lên thì

thường phải bố trí các loại kè chân nền đắp (hình 3.1) hoặc tường chắn (hình 3.2) Kè chân thường là loại xếp đá hoặc xây vữa, còn tường chắn thường xây

đá hoặc dùng bê tông xi măng, cũng có thể dùng tường chắn xếp khan khi chiều cao tường dưới 0,6m

Hình 3.1 Kè ở chân

taluy đắp

Hình 3.2 Bố trí tường chắn

để đảm bảo ổn định nền đường

Trang 4

1 CÁC TRƯỜNG HỢP SỬ DỤNG CÔNG TRÌNH CHỐNG ĐỠ NỀN ĐƯỜNG

 Khi đường ven sông suối, thường cũng phải dùng tường chắn hay kè để gia

cố nền đường và giữ không cho xói lở Nhiều khi phải dùng tường chắn ở phần giữa sườn dốc để tăng cường ổn định chung cho nền (hình 3.3)

Hình 3.3 Mặt cắt ngang nền đường có tường chắn ở giữa sườn dốc

Trang 5

2 PHÂN LOẠI VÀ CẤU TẠO CÁC LOẠI TƯỜNG CHẮN

2.1 Các loại tường chắn

Theo nguyên tắc làm việc, tường chắn có thể chia ra các loại sau:

 Tường trọng lực: nhờ trọng lượng bản thân tường mà đảm bảo được ổn định Vật liệu tường chịu nén là chủ yếu (hình 3.4a)

 Tường mỏng: sự ổn định được đảm bảo nhờ trọng lượng khối đất đặt trên bản đáy hoặc nhờ kết cấu neo (hình 3.4c), loại này phải dùng vật liệu bê tông cốt thép

 Tường bán trọng lực: loại trung gian giữa hai loại trên (hình 3.4b)

 Tường cừ: đảm bảo ổn định nhờ cọc được chôn sâu trong đất (hình 3.4d)

Hình 3.4 Các loại tường

chắn cơ bản

Trang 6

2 PHÂN LOẠI VÀ CẤU TẠO CÁC LOẠI TƯỜNG CHẮN

2.2 Cấu tạo tường chắn

Hình 3.5 Bố trí tường chắn trên mặt cắt dọc (kích thước trên hình là cm)

(đầu tường phải bố trí thêm ¼ nón)

Cấu tạo và bố trí tường chắn trên mặt cắt dọc với các lỗ thoát nước và khe nối (khe lún) như ở hình 3.5 Khe lún rộng 2-3cm phải nhét bao tải tẩm nhựa đường Nếu móng

tường đặt trên đất thì mỗi đoạn tường từ 10-15m, trên đá có thể dài hơn, còn với tường

bê tông cốt thép có thể dài tới 30m

Kích thước lỗ thoát nước 10x10cm hoặc 15x20cm với cự ly dọc theo tường giữa các lỗ từ 2-3m.

Trang 7

3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TƯỜNG CHẮN ĐẤT

3.1 Các tài liệu cần thiết để thiết kế

 Bình đồ địa hình, tỉ lệ không nhỏ hơn 1:500;

 Các mặt cắt ngang, cách khoảng 5-10m có một mặt cắt;

 Tài liệu khoan thăm dò địa chất phải đạt đến độ sâu dưới đáy móng ít nhất 2-3 lần chiều rộng đáy móng, nếu là đá thì phải đến tầng đá chắc Phải ghi rõ mực nước ngầm;

 Mực nước cao nhất và thấp nhất ở trước mặt tường chắn;

 Chỉ tiêu cơ lý của đất sau tường chắn: cường độ chống cắt (C,j), dung trọng (g), hệ số rỗng (e),…

 Số liệu về tính năng của vật liệu tường chắn

Trang 8

3.2 Tính toán áp lực đất tác dụng lên tường chắn

Xác định áp lực chủ động và bị động của đất vào tường chắn (Xem cơ học đất) Cần chú ý các trường hợp: tường chắn của nền đắp có đỉnh tường thấp hơn vai đường và có xét đến tải trọng xe cộ, lực quán tính do địa chấn

Trang 9

3.3 Kiểm toán cường độ và độ ổn định của tường chắn dưới tác dụng của áp lực chủ động sau tường

Nội dung kiểm toán tường chắn:

 Kiểm tra sự ổn định toàn khối của tường chắn, ổn định chống trượt, chống lật

và chống lún;

 Kiểm tra độ bền của các cấu kiện tường chắn

Hình 3.6 Sơ đồ tính toán tường chắn

Trang 10

3.3.1 Kiểm tra ổn định chống trượt của móng tường chắn trên nền dưới móng

Hệ số ổn định chống trượt Ktr được xác định như sau:

Trong đó: N và T – hợp lực (của tất cả các lực tính toán xét đến nói ở trên) theo hướng pháp tuyến và hướng tiếp tuyến của mặt đáy móng (mặt BO trên hình 3.6); f – hệ số ma sát giữa đáy móng tường và nền dưới móng, có thể lấy như sau:

+ Nền đất sét cứng, á cát, á sét: f=0,3 – 0,4

+ Cát: f=0,4

+ Đất lẫn cát: f=0,5

+ Đá mềm: f=0,4 – 0,6

+ Đá cứng: f=0,6 – 0,7

Trang 11

3.3.2 Kiểm tra ổn định chống lật

mômen của các lực giữ đối với điểm O như trên hình 3.6 mômen cũng đối với điểm O của lực gây lật đổ tường

Thông thường phải đảm bảo Ko≥1,5, nếu xét đến lực đẩy nổi thì Ko≥1,3 và

có xét đến lực động đất thì Ko≥1,2

Trang 12

3.3.3 Tính toán áp lực của tường chắn lên nền của đáy móng

Áp suất lớn nhất là max xuất hiện ở mép trước (O), áp xuất bé nhất min xuất hiện ở mép sau (B), hình 3.6, từ O-B áp suất thay đổi tuyến tính

Trị số max và min như

sau:

Trong đó: N – phản lực của nền (phản lực thẳng đứng có trị số bằng Eaz+G);

b – bề rộng móng tường; e – độ lệch tâm của phản lực N Trị số e xác định từ điều kiện cân bằng tĩnh các lực tác dụng đối với tường chắn (N, G, Eax, Eaz)

Trang 13

3.3.3 Tính toán áp lực của tường chắn lên nền của đáy móng

Tính toán phải đảm bảo điều kiện: max≤

[]

Trong đó: [] – cường độ chịu nén của đất nền

Các công thức tính max và min trên chỉ phù hợp trong điều kiện e ≤

nghĩa là không xuất hiện ứng suất kéo ( min ≥0).

3.3.4 Kiểm toán cường độ ở các mặt cắt của thân tường

Nếu đảm bảo được các điều kiện nói trên thì thông thường không cần kiểm toán cường độ ở các mặt cắt của thân tường đối với các tường kiểu trọng lực bằng đá xây hoặc bê tông, trừ trường hợp tại các mặt cắt tường biến đổi đột ngột (thu hẹp hoặc mở rộng kiểu giật cấp) Việc tính toán tương tự các công thức tính

max và min ở trên với N, b và e tương tự mặt cắt cần kiểm tra

Định dạng
Số trang	13
Dung lượng	4,88 MB