Bài giảng Cơ học đất - Chương 7

cơ học đất là bộ môn nghiên cứu các ứng xử của đất trước các tác động cơ học. Nội dung: Các tính chất vật lý của đất; Các tính chất cơ học của đất

I-Khái niệm về các loại tường chắn:

1-Định nghĩa : là kết cấu chắn giữ một khối đất.

2-Công dụng : giữ cho khối đất sau lưng tường

được ổn định.

Chương 7: Áp lực đất lên tường chắn.

$1- Khái niệm chung:

Tường bên của cống nước Tường bên của tầng hầm

kĩ thuật Vải địa

kĩ thuật Vải địa

kĩ thuật Vải địa

Tường cừ.

Tường bằng rọ đá

Bê tông tường chắn

Tường chắn

3-Tường cừ :

giữ ổn định nhờ hn

$.2- Các loại áp lực đất lên tường chắn1-Áp lực tĩnh

2- Áp lực chủ động 3-Áp lực đất bị động

+ ép ngang mẫu đến 0,5%H thì nửa giá trị bị động;

áp lực bị động toàn bộ ép ngang đến 2%H; đất rời xốp ép đến 15%H thì đạt áp lực bị động.

+ áp lực đất lên tường phụ thuộc sự làm việc đồng thời giữa tường và nền đất.Vì vậy để xác định được

áp lực đất lên tường chắn cần có đầy đủ số liệu về đất, hoạt động nước ngầm, chuyển vị của tường,

2.

.

2

1

H

) 1

/(

Ko

.

.

.

t z

x

z

z Ko

z p

z z

Đường Mohr( c ) (CBGH chủ động)

o

đường Mohr( b ) (CBGH bị động)

)

( c p xc



) (

)

(

z o

s

)(*) 2

/ 0

45 ( 2 )

2 / 0

45 ( 2

3

• Giả sử vì 1 lý do nào đó, tường bị dịch chuyển ra

phía ngoài khối đất khối đất sau lưng tường

bị kéo giãn ra rồi dạt tới tr/ thái CBGH-tr/thái giới hạn dẻo.

• Khi đó:

- ƯS pháp của mf nằm ngang không đổi.

- ƯS pháp của mf thẳng đứng giảm dần cho đến khi đạt cực tiểu tr/thái CBGH chủ động Rankine

• Giả sử vì 1 lý do nào đó, tường bị dịch chuyển về

phía trong khối đất khối đất sau lưng tường

bị ép lại rồi đạt tới tr/ thái CBGH-tr/thái giới hạn dẻo.

• Khi đó:

- ƯS pháp của mf nằm ngang không đổi.

- ƯS pháp của mf thẳng đứng tăng dần cho đến khi đạt cực đại tr/thái CBGH bị động Rankine

• Từ lý luận trên, Rankine tìm ra công thức tính p a

và p b như sau:

• Giả thiết lưng tường thẳng đứng, mặt đất nằm

ngang, bỏ qua ma sát giữa đất và tường.

• Khi khối đất sau lưng tường đạt tới tr/thái CBGH

chủ động (bị động) mọi điểm trong khối đất đều ở tr/thái CBGH và thỏa mãn điều kiện CBGH Moh-Rankine

K c

H c

K c

p  

.z

Kc z

tg c tg

z

2

) 2 / 45

(

2 )

2 / 45

(

)(*) 2

/ 0

45 ( 2 )

2 / 0

45 ( 2

3

  tg   c tg 

Kb c.

2

z b

K b

p  

H

.z

Kb z

tg c tg

z

2

) 2 / 45

(

2 )

2 / 45

(

)(*) 2

/ 0

45 ( 2 )

2 / 0

45 ( 2

3

  tg   c tg 

Một số trường hợp khác theo Rankine:

2 cos cos

2 cos

2 cos

cos

cos

2

5 , 0

i

i i

Kc

Kc H

B-Phương pháp của Coulomb :

( 180

1ˆ

) (

90 3ˆ

3ˆ sin(

)

sin(

.

1ˆ sin

2ˆ

sin

Ec

G c

E Ec

Ec f

Ec  (  )  (max)  0 , 5  2

)

) ( , , , ( )

(  c f    i 

Kc 

B

• PP giải tích : Ec =

2 2

cos

sin ).

sin(

1 cos

cos

0 )

c

K

H

5 ,

2 2

2

)cos(

)cos(

)sin(

)

sin(

1)cos(

cos

)(

+ Trường hợp:

2 / 45

; ) 2 / 45

(

0 )

(

o 2

i

+ Trường hợp:

Biểu đồ cường độ áp lực đất chủ động phân bố lên tường theo Coulomb:

+ Đất rời:

H 



2 ) (

5 ,

0  Kc H  hc

II-Xác định áp lực đất bị động theo Coulomb:

( 3ˆ

(

2

5 , 0

b

Kb H

B

2 / 45

; ) 2 / 45

(

0 )

(

o 2

i

PP đồ giải

Các trường hợp đặc biệt+ Có tải trọng phân bố đều kín khắp trên mặt:

1.h



) ( ).

(

) (

) ( ).

(

2 2 2 2 1 1

2 2 1 1

2 2 1 1 2 2 2

2

c c c

c c c

c c c

c c

K h h p

K h p

K h z K

q z K p

1

2 1

1 2

2 2

2 2

).

.

(

.

.

.

c c

c c

c c

c c

c

h h

p

h p

h z

q z

Ei a

a Ei a

E

Ei E

i

i

/

+ Trường hợp có mực nước ngầm:

h/3