BẢNG TÍNH TƯỜNG CHẮN DỰ ỨNG LỰC

BẢNG TÍNH TƯỜNG CHẮN DỰ ỨNG LỰCBẢNG TÍNH TƯỜNG CHẮN DỰ ỨNG LỰCBẢNG TÍNH TƯỜNG CHẮN DỰ ỨNG LỰCBẢNG TÍNH TƯỜNG CHẮN DỰ ỨNG LỰCBẢNG TÍNH TƯỜNG CHẮN DỰ ỨNG LỰCBẢNG TÍNH TƯỜNG CHẮN DỰ ỨNG LỰCBẢNG TÍNH TƯỜNG CHẮN DỰ ỨNG LỰCBẢNG TÍNH TƯỜNG CHẮN DỰ ỨNG LỰCBẢNG TÍNH TƯỜNG CHẮN DỰ ỨNG LỰCBẢNG TÍNH TƯỜNG CHẮN DỰ ỨNG LỰCBẢNG TÍNH TƯỜNG CHẮN DỰ ỨNG LỰCBẢNG TÍNH TƯỜNG CHẮN DỰ ỨNG LỰCBẢNG TÍNH TƯỜNG CHẮN DỰ ỨNG LỰCBẢNG TÍNH TƯỜNG CHẮN DỰ ỨNG LỰC

M ỤC LỤC BẢNG TÍNH

A THUY ẾT MINH

B PH Ụ LỤC BẢNG TÍNH

PH ẦN A: THUYẾT MINH

M ỤC LỤC

1 GI ỚI THIỆU CHUNG 2

1.1 Tên d ự án 2

1.2 Ch ủ đầu tư công trình 2

1.3 T ư vấn thiết kế 2

1.4 N ội dung thiết kế 2

2 C ĂN CỨ TÍNH TOÁN 2

2.1 Tài li ệu sử dụng 2

2.2 Tiêu chu ẩn áp dụng 3

2.3 Các ph ần mềm tính toán 4

3 QUY MÔ, TIÊU CHU ẨN KỸ THUẬT 4

3.1.1 Lo ại, cấp công trình 4

3.1.2 M ực nước thiết kế 4

4 S Ố LIỆU TÍNH TOÁN 4

4.1 S ố liệu địa chất 4

5 GI ẢI PHÁP THIẾT KẾ 9

5.1 K ết cấu tường chắn 9

6 N ỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ TÍNH TOÁN 11

THUY ẾT MINH TÍNH TOÁN

1 GI ỚI THIỆU CHUNG

1.1 Tên d ự án

XÂY D ỰNG HẠ TẦNG KHU NHÀ Ở TẠI PHONG PHÚ, HUYỆN BÌNH CHÁNH

1.2 Ch ủ đầu tư công trình

CÔNG TY TNHH XÂY D ỰNG KIẾN THIỆN

1.3 T ư vấn thiết kế

- Tư vấn thiết kế: Công ty TNHH Tư Vấn xây dựng Nhất Nguyên

1.4 N ội dung thiết kế

- Bước: Thiết kế bản vẽ thi công

- Hạng mục: Tường chắn

2 C ĂN CỨ TÍNH TOÁN

2.1 Tài li ệu sử dụng

- Hồ sơ Báo cáo khảo sát địa chất công trình do liên đoàn QH vad ĐTTTN thực hiện tháng 7/2011

2.2 Tiêu chu ẩn áp dụng

- Quy trình, quy phạm theo khung tiêu chuẩn của dự án, một số tiêu chuẩn áp dụng chính cho phần Thiết kế giao thông như sau:

1 22TCN 207 - 92 Công trình bến cảng biển

2 22TCN 219 - 94 Công trình bến cảng sông

3 22TCN 222 - 95

Tải trọng và tác động (sóng và tàu) lên công trình

thủy

4 TCVN 9902:2016 Công trình thủy lợi - Yêu cầu thiết kế đê sông

5 TCVN 8419:2010

Công trình thủy lợi – Thiết kế công trình bảo vệ bờ sông

6 TCVN 8421:2010

Tải trọng và tác động (do sóng và do tàu) lên công trình thủy

7

QCVN 04-

05:2012/BNNPTNT

Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia công trình thủy lợi – Các quy định chủ yếu về thiết kế

8 TCVN 4116 - 85

Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu BT & BTCT công trình

thủy công

9 TCVN 4253 - 2012 Nền công trình thủy công

10 TCVN 9152-2012

Công trình thủy lợi – Quy trình thiết kế tường chắn công trình thủy lợi

11 TCVN 2737-1995 Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế

12 AASHTO 2007 LRFD Tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế cầu

13 22TCN 272-05 Tiêu chuẩn thiết kế cầu

14 TCXDVN 205-98 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế

- Các tiêu chuẩn kỹ thuật, quy trình quy phạm thiết kế hiện hành khác của Việt

Nam

2.3 Các ph ần mềm tính toán

- Plaxis 3D 2017 Flexible: Tính toán nội lực kết cấu tường cừ ván và kiểm tra ổn định

tổng thể công trình

3 QUY MÔ, TIÊU CHU ẨN KỸ THUẬT

- Loại công trình: Công trình thủy lợi

- Cấp công trình để tính toán thiết kế: Cấp IV

- Cao trình mực nước lớn nhất thiết kế với tần suất P = 5% (Mực nước triều sông Sài Gòn tuân thủ QĐ 1600/QĐ-BNN-XD) : + 1,94m

- Cao trình mực nước thấp nhất thiết kế tính toán ổn định công trình nền mảng, tần suất: P

= 95%: - 2,25m

- Cao trình mực nước thiết kế phục vụ thi công, tần suất: P = 10%: + 1,79m

4 S Ố LIỆU TÍNH TOÁN

4.1 S ố liệu địa chất

Theo hồ sơ Khảo sát địa chất công trình thực hiện tháng 07/2011, các lớp đất từ bề mặt địa hình hiện hữu đến độ sâu đáy hố khoan, chiều sâu 40m, độ sâu khoan lớn nhất được phân bố và

mô tả như sau:

- Lớp K: Đất trên mặt là đất san lấp, gặp ở tất cả các lỗ, với bề dày từ 0,7m (HK1) đến 1,8 m (HK3) bao gồm hỗn hợp cát san lấp, mảnh vỡ bê tông, cấp phối đá dăm, xà bần, sét chảy…

- Lớp 1: SÉT rất dẻo (CH), xám xanh, xám đen, trạng thái chảy – dẻo chảy Lớp này

gặp ở tất cả các lỗ khoan Bề dày lớp thay đổi từ 18,1m (HK10) đến 25,0m (HK13) Chỉ tiêu cơ

lý như sau:

- L ớp 2: SÉT rất dẻo (CH/CL), màu nâu vàng, trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng Bề

dày lớp thay đổi từ 1,3m (HK6) đến 5,8m (HK10) Chỉ tiêu cơ lý như sau:

Hệ số rỗng eo 0,73

- Lớp 3: SÉT màu nâu vàng, xám trắng, trạng thái cứng Lớp này gặp

ở tất các lỗ khoan Bề dày lớp khoan được thay đổi từ 10,8m (HK3) đến 12,9m (HK6) Chỉ tiêu

cơ lý như sau:

5 GI ẢI PHÁP THIẾT KẾ

5.1 K ết cấu tường chắn

- Cao độ đỉnh tường: + 2,5m;

- Kết cấu tường cứng: sử dụng cọc cừ ván BTCT DƯL;

- Gia cố cừ tràm phía bên trong cừ DUL;

- Chi tiết kết cấu xem trong hồ sơ Bản vẽ

6 N ỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ TÍNH TOÁN

Xem các trang sau

PH ẦN B: PHỤ LỤC BẢNG TÍNH

MU ̣C LỤC

1 TÍNH TOÁN K ẾT CẤU CỪ VÁN DỰ ỨNG……….……… 3

1.1 CÁC GIAI ĐOẠN THI CÔNG KẾT CẤU 3

1.2 T ẢI TRỌNG TÍNH TOÁN 3

1.2.1 Ta ̉i trọng bản thân 3

1.2.2 Ta ̉i trọng thi công 3

1.3 THÔNG S Ố TÍNH TOÁN 3

1.3.1 Các mô hình tính toán 3

1.3.1 Ba ̉ng tổng hợp thông số đất nền 4

1.3.2 Ba ̉ng tổng hợp thông số kết cấu 6

1.4 K ẾT QUẢ TÍNH TOÁN 6

1.4.1 TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH 6

1.4.2 TÍNH TOÁN CHUY ỂN VỊ VÀ NỘI LỰC KẾT CẤU TƯỜNG CỪ 7

1 TÍNH TOÁN K ẾT CẤU CỪ VÁN DỰ ỨNG LỰC

1.1 CÁC GIAI ĐOẠN THI CÔNG KẾT CẤU

- Giai đoạn 1: Thi công tường cừ ván dự ứng lực;

- Giai đoạn 2: Thi công đào lớp đắt yếu;

- Giai đoạn 3: Đóng cừ tràm;

- Giai đoạn 4: Thay lớp đất yếu bằng cấp phối đá mi;

- Giai đoạn 5: Thi công đắp cát đến cao độ thiết kế;

- Giai đoạn 6: Khai thác

1.2 T ẢI TRỌNG TÍNH TOÁN

- Trọng lượng bản thân bao gồm cát đắp, nền tự nhiên, cừ ván dự ứng lực

- Tải trọng người bộ hành 4 kN/m2 (giai đoạn khai thác)

- Hoạt tải sử dụng – xe được đậu trên 1 làn xe mỗi chiều:

Hoạt tải sử dụng được tính toán theo Tải trọng của xe cộ được tính theo Quy trình khảo sát – thiết kế nền đường ôtô đắp trên đất yếu 22 TCN 262-2000 là tải

trọng của số xe nặng tối đa cùng một lúc có thể đỗ kín khắp bề rộng nền đường

B l



 Trong đó:

q: Tải trọng xe cộ phân bố trên 1m chiều dài đường;

n: Số xe tối đa có thể xếp được trên phạm vi bề rộng nền đường; G: Trọng lượng

một xe (chọn xe nặng nhất: 30 tấn);

l: Phạm vi phân bố trọng tải xe theo hướng dọc (lấy l = 6.6m cho xe có G = 30 tấn); B: Bề rộng phân bố ngang của các xe;

b= 1.8m với các loại ôtô;

d: khoảng cách ngang tối thiểu giữa các xe (thường lấy d = 1.3m);

e: bề rộng lốp đôi (e = 0.5 – 0.8m)

Với bề rộng mặt đường khai thác là 15m, các thông số trên được đưa ra như sau: N

= 3; B = 10m

=> q = 1.60 T/m2

1.3 THÔNG SỐ TÍNH TOÁN

1.3.1 Các mô hình tính toán

TVTK sử dụng 2 mô hình là Soft Soil (SS) và Mohr- Coulomb (MC) để mô phỏng đất nền Với cả hai mô hình, các chỉ tiêu cơ lý chủ yếu của đất dựa trên hồ sơ khảo sát địa

chất Cụ thể các thông số được xác định như sau:

- Các chỉ số Cc, Cs, e0, kz được lấy từ thí nghiệm nén cố kết;

- Các thông số c’, ’ được lấy từ thí nghiệm nén 3 trục cố kết không thoát nước (CU);

- Mô đun đàn hồi của đất nền (E): Với đất cát thông số E được xác định theo công

thức tương quan với chỉ số SPT, với đất sét theo công thức tương quan với cường độ kháng

cắt không thoát nước Su

- Công thức tính toán mô đun đàn hồi của đất nền:

E'=Eu*2/3*(1+v') Đối với đất cát: Eu= 320*(N+15)

Đối với đất sét: Eu= 250*Su

Trong đó;

N: là trị số SPT trung bình của lớp đất

Su: là cường độ kháng cắt không thoát nước, Su = qu/2 (với qu là cường độ

chịu cắt của đất nền được xác định bằng thí nghiệm nén nở hông)

v': là hệ số Poison của đất nền, với ' = 0,3

- Bảng tổng hợp hố khoan cho các loại tường cừ

Lý trình tính toán (m)

- Tổng hợp số liệu địa chất của từng hố khoan

H ố khoan HK2

Lớp 1

Lớp 2

Lớp 3

- Mô hình tính và các thông số đất nền được thống kê theo các bảng dưới đây

Kiểu phân

2

Layer 2 Mohr Coulomb

UnDrained 5633 72.30 15.20

3

Layer 3 Mohr- Coulomb

UnDrained 7583 131.0 16.51

4

Cấp phối

đá mi

1.4 K ẾT QUẢ TÍNH TOÁN

1.4.1.1 Ph ương pháp tính

Tính toán ổn định tổng thể kết cấu kè theo phương pháp phần tử hữu hạn và kỹ thuật triết

giảm -c (safety), sử dụng phần mềm Plaxis Mô hình 3-D, bài toán không gian, được sử

dụng để tính toán Cọc ván và các tấm bản BTCT được mô hình theo phần tử tấm “Plate”,

với các thông số đặc trưng bề dày tấm và độ cứng EJ

1.4.1.2 H ệ số ổn định tổng thể công trình

Vận dụng QCVN 04-05:2012/BNNPTNT, hệ số an toàn ổn định tổng thể công trình được xác định từ công thức sau như sau:

R/Ntt>=nc.kn/m

Trong đó,

nc - Hệ số tổ hợp tải trọng, tính theo TTGH1- tổ hợp thi công nc = 0.95

Ntt - Tải trọng tính toán tổng quát

Rtt - Sức chịu tải tính toán tổng quát

m - Hệ số điều kiện làm việc, m = 1 đối với công trình bê tông trên nền đất

kn - Hệ số bảo đảm, kn =1,15 đối với công trình cấp IV

- Khi tính toán ổn định theo phương pháp cân bằng giới hạn sử dụng các giá trị tiêu chuẩn, hệ số an toàn chung (FS) được xác định theo công thức sau:

FS>=Rtc/Ntc=(R.kdn)/(Ntt/n)=(R/Ntt).kdn.n=( nc.kn/m) kdn.n Trong đó:

n : hệ số lệch tải của trọng lượng đất đắp, n = 1,1

kdn : tỷ số giữa giá trị tiêu chuẩn và giá trị tính toán của các đặc trưng đất

nền, kdn = 1,1

- Tính được hệ số an toàn (FS) tương ứng với tổ hợp thi công: FS>=1,32

1.4.1.3 K ết quả tính toán

- Kết quả tính toán hệ số ổn định tổng thể công trình được thể hiện trong hình dưới đây (giá trị Msf trong các hình này là hệ số an toàn FS)

- Hệ số ổn định cho phép là : 1,32

- Hệ số ổn định tính toán là: 1.402

K ết luận: Kết cấu đảm bảo yêu cầu về hệ số ổn định cho phép

1.4.2.1 Ph ương pháp tính toán

- Tương tự tính toán kiểm tra ổn định, tính toán chuyển vị và nội lực kết cấu bằng

phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) với phần mềm Plaxis 3D

1.4.2.2 Tiêu chu ẩn thiết kế

1.4.2.2.1 Chuy ển vị cho phép của kết cấu tường cừ ván

- Chuyển vị ngang cho phép kè: Theo 22TCN 219-1994 chuyển vị ngang cho phép tại

đỉnh tường cừ là 5,0 cm

1.4.2.2.2 N ội lực kết cấu tường cừ ván

- Các kết cấu bê tông đều phải đảm bảo khả năng chịu lực

- Moment cho phép Mcr của cừ ván dự ứng lực SW600A, Mcr = 509,7 kN.m

1.4.2.3 K ết quả tính toán

1.4.2.3.1 Kết quả tính toán chuy ển vị và mô men của tường cừ ván

K ết quả tính toán chuyển vị ngang đỉnh tường cừ ván được thống kê theo bảng dưới đây

Giai đoạn thi

công

phép (m)

Ki ểm toán

GĐ1: Thi công

tường cừ ván

dự ứng lực

0.05 Đạt

GĐ2: Đắp cát;

0.05 Đạt

GĐ 3: Khai

thác;

0.05 Đạt

K ết luận: Kết cấu tường cừ ván đảm bảo yêu cầu về chuyển vị ngang cho phép

K ết quả tính toán nội lực trong tường cừ ván được thống kê theo bảng dưới đây

Giai đoạn

thi công

Mô men trong t ường cừ (kN.m)

Cho phép (kN.m)

Ki ểm toán

GĐ1: Thi

công

tường cừ

ván dự ứng

lực;

GĐ2: Thi

công đắp

cát;

GĐ 3:

Khai

thác;

509 Đạt

K ết luận: Kết cấu tường cừ ván đảm bảo yêu cầu về mô men cho phép