Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
^ U 'T' .'^0.5b<h2< 2,0b

^ U 'T' .'^0.5b<h2< 2,0b

Tải bản đầy đủ - 0trang

Chương 3



GIA CỐ NHÂN TẠO NEN ĐÂT



yêu



Khi nền thiên nhiên không đủ sức chịu tải, không đủ độ bền và bị biến dạng nhi:u thì

tiến hành xử lí nền nhân lạo để làm tàng sức chịu tải, độ bền và giảm mức độ biếndạnt*

theo u cầu của cơn g trình. Có nhiều phương pháp gia c ố nền đất yếu (bảng 3.1) việc

lựa chọn phương pháp thích hợp tuỳ thuộc điều kiện địa chất cơn g trình, địa chấithưý

văn khu vực xây dựng, loại cơn g trình và điều kiện kinh tế - kĩ thuật thực tế kh tiến

hành xử lí (kinh phí, thiết bị...).

Trong chương này sẽ lần lượt trình bày các biện pháp gia c ố nhân tạo nền đã yếu

sau đây:

- Cải tạo sự phân bố ứng suât và điều kiện biến dạng của nền đất yếu bằng đện cát,

đệm đất, đá sỏi, bệ phản áp.

- Tãng độ chặt nền đất yếu bằng cọc cát, cọc đất, cọc vôi, giếng cát nén trước bằig tải

trọng tĩnh, nén chặt đất trên mặt và dưới sâu.

- Truyển tải trọng cơng trình xuống lớp chịu lực tốt ở dưới lớp đất yêu bằng nóng

cọc, m óng trụ, giếng chim...

- Tãng cường độ chống



kéo và chống cắt của đất nền yếu bằng đất có cốt.



3.1. CẢI TẠO Sự PHÂN BỐ ỦNG SUẤT VÀ ĐlỂU KIỆN BIẾN DẠNG NỀN đ ấ t 'Ếu

Khi lớp đất yếu có chiều dày khơng lớn nằm trực tiếp dưới m ón g cơníỉ trình (scđ ổ 2

chương 1 ) thì có thê dùng các biện pháp xử lí nhân tạo như đệm cát, đệm đất, đệm d , bệ

phản áp... để làm tăng khả năng chịu lực và hạn c h ế mức độ biến dạng (đặc biệt làbiến

dạng không đều) của đất nền dưới tác dụng của tải trọng cơ n g trình.

Trong thực tế, thường dùng đệm cát, đệm sỏi, đệm đất để thay thế lóp đất y a có

chiều dày nhỏ hơn 3m dưới m óng tường, m óng cột trong các cơn g trình dân dụig và

cơng nghiệp, dưới bản đáy các cơ n g trình thuỷ lợi...

Bệ phản áp được dùng cho nền đường là bùn lầy, nhằm khống c h ế khả năng phát riổn

vùng biến dạng d ẻo khi có khối đắp

Các biện pháp trên bị hạn c h ế khi lớp đất yếu có chiều dày lớn hoặc trong lớp đâ yếu

có nước áp lực cao.



3.1.1. Đệm cát

/ . Phạm vi sử dụng

Đ ể tận dụng khả năng các lóp dưới của đất nền, người ta thường đào bỏ lớp đất víu ở

phía trên tiếp giáp với m óng (thường là sét nhão, á sét nhão, á cát bão hoà nước, )ùn,



88



th an bùn...) và tliav ihế bằng dất cát có cường độ chống cắt lớn, dễ thi công và là vật liệu

đ ị a p h ư ơ n g . Lóp cál được thay thố này 2ỌÍ là tầng đệm cát:

B ả n g 3 . 1. N h ũ n g phương p h á p x ử lí n ề n n h â n tạo



Qíc phươnR pháp

xử lí nền nhân tạo

1. Thav the nén mới



ỈI. Đấm chặt dất



Dạng nen và các khả nãrm

xày dựns chún^



Điều kiện địa chất cơng trình



1. Đêm cát hoặc đất



Đất yếu, lún nhiều (than bùn,

bùn, đất đắp xốp yếu)



2. Đắp nền bằns đá hoặc cát sỏi



Tăng bùn năm dưới nước



1. Đám chặt trên mặt đất

a. Đầm bầii2 các khối nạng



Các loại đất lỗ rỗng lớn, cát tơi

xốp, đất dính chưa nén chặt



b. Đầm rung



Cát rời xốp



2. Làm chặt dưới sâu



III. Phun vữa



a. Cọc đất



Các loại đất lỗ rỗng lớn



b. Cọc cát



Đất yếu thấm nước (bùn, á sét, á

cát nhão yếu)



c. Nén chật bằng rung cư học hay

phương pháp thuỷ lực



Đất cál rời xốp



đ. Làm chặt bảng phương phấp nổ



Đất loại cát rời xốp



1. Silk át hoá



Cát xốp, các loại đất có lỗ

^ rỗng lớn



2. Hắc ín tổng hợp

3. Xi mãng hoá

-s



IV. Phương pháp diện



1. Điện hoá

2. Điện Ihấm



Đất sét yếu, hệ số thấm k <

^(XOlm/ngđ



3. Dùng tia lửa điện

V. Phương pháp nhiệt



Dùng sức nóng đe nung cho đấl

cứng lại



Đất có lỗ rỗng lớn



Tầng đệm cát có các tác dụng sau:

- Giám độ lún cua nền cơng trình và độ lún khơng đều, đồng thời làm tăng nhanh q

trình c ố kết của dâì nền.

- Làm tãno khá năng ổn định của cơng trình kể cả khi có tải trọng ngang tác dụng, vì

cát được nén chặt sẽ tãníi lực ma sát và tănơ sức chốne trượt.

- Giảm kích thước món« và độ sâu chơn m ón s do sức chịu của đất nền tăng nên.

N g o à i ra do thi cơn SI đơn man, khơng, đòi hỏi các ihiết bị phức tạp nên sử dụng tương

đôi rộng rãi. Tuv nhiên khôns nên sử dụng tầns đệm cát trong các trường hợp sau:

89



- Lớp đất vếu cần thay thế khá dày, chiều dày trên 3m. VI khi dó thi c ơ n 2 khó, chi

phí lớn.

- Mực nước ngầm cao và nước có áp, vì cần phải hạ thấp mực nước ngầm và tầng đệm

cát không ổn định (xói ngầm, hố lỏng).



2.



Thiết k ế lớp đệm cát



Khi thiết kê lớp đệm cát, yêu cầu phải bảo đảm các điều kiện sau đây:

- Lóp đệm cát ổn đ ịn h dưới tác dụng của tải trọng cơn g trình.

- Áp lực trên



mặt lớp đất ở đáy lớp đệm do tải trọng cơn g trìnhphải nhỏ hơn



tiêu chuẩn ớ trên mặt lớp đất



áp lực



đó.



- Đ ộ lún tồn bộ cúa lớp đệm và lớp đất nằm dưới cũ n s như độ lún khơng dcu của

m óng phải nhỏ hơn giá trị giới hạn quy định trong quy phạm thiết kế nền.

Thiết k ế đệm cát bao gồm: xác định kích thước lớp đệm, độ lún tồn bộ của m óng

xây trên đệm và vật liệu làm lớp đệm.



a) Kích thước đệm cát

Khi có đệm cát, nền đất trớ thành môi trường gần 2 lớp (Lớp đệm cát và lớp đất yếu)

có tính chất hồn tồn khác nhau, lớp đệm cát có kích thước giới hạn còn lớp đất vốu có

kích thước phát triển vơ hạn theo 2 hướng. D o vậy, trạng thái ứng suất khá phức tạp,

khác với các trường hợp đề cập trong giáo trình cơ h ọc đất.

Hiện nay có 2 xu hướng tính tốn kích thước lớp đ ệm cát:

X em lóp đệm cát như một bộ phận cùa m ón g và tính như m óng nơng trẽn nền đât

thiên nhiên.

- X em lớp đệm cất như một bộ phận của đất nền tức là đồng biến tuyến tính. Khi này

có thể vận dụng các quy luật phân bố ứng suất của c ơ học đất.



Tuy cũng chỉ gần đúng



nhưng có cơ sở khoa học hơn nên xu hướng này được áp dụng ở nhiều nước trcn thế giới.

Một s ố phương pháp tính gần đúng đang được dùng ở Việt Nam:

+ Dựa theo điểu kiện biến dạng đất nền (hình 3.1)

tc



H ìn h 3.1: Sơ đổ thiết k ể lớp đệm cát



90



Kích thước lớp đệm cát được thiết ke Ilieo diều kiện này phải thoả mãn biếu thức sau:

a + Ơ : < R L'



(3.1)



Trone dó: C7j - ứnư suut ihườníi xun đo trọng lượn 2. bản thân đất nền và đệm cát tác

dụna trên mại đát yêu dưới dáy lóp đém:



CT1= 7 A l ^ 7 h::i



(3-la)



\'à 7j - trọiiíĩ lưựim thè tích cua đất và lóp đ ệ m cát; h m, h d - c h i ể u s âu đặt m óng và



V



chiểu dày đệm cát.

a , - ứns suất do tai trọim cơnỵ trình «ãy ra trên mặt lóp đất yếu dưới đáy đệm:

ơ 2 = a , ( ơ i' " '-y h rn)



(3.1 b)



2z

a , - hê s ố xél đón sư thav doi ứnu suất theo chiều sàu, phụ thuộc tỉ s ố m = —







n = — (z - chiều sáu kê từ dáy mónu đến diêm xét ứng suất; / - chiều dài móng; b - chiều



b



rộim móim) tra báim (3.2).

a lc - ứng sl tiêu chuẩn trung bình dưới đáy móng, được xác định như sau:

- M óna chịu tai troim (.líínti tâm:



7 N ,C

< = Y A „ + - y -



< 3 .ic >



M ónc chịu lái trong \ c d \ lãm.

u , !•;

(ý* = £mạìliIlí!Ì!l

2



( 3 . ld)



cr* = y J ,

ma\Mb m



( 3 . le )



+2 £ 1 ± I Ị ^ _

F



w V-’-iC'



111! I I



S N U - tốnỵ tái trọne tiêu chuán íhảníỉ dứnu của cõn g trình tác dụng ở đáv Iĩións;

Z M k - tổng moinen tiêu chuán do tài trọng cônạ trinh tác dụng ở đáy móng;

F - diện tích đáy món«;

w



- m ỏ đ u n



chơnu uốn cúa tiết diện



đáv



m ó n íK



V - trọna lượne Ihê tícli trung bình cua món« và đất tác dụng lên móng, lấy bằng 2 t/rrr;

Rlc - áp lực tiêu chuẩn ớ trên mặt lớp dất yếu dưới đáv lớp đệm cát; R ,c xác định theo

qu y phạm thiết ké nén móns.

R k' = [ A b mq + B (h m + h d) ] y ,;b + D c"



(3.2)



A, B và D - các hê số không thứ neuỵcn, phụ thuộc g ó c ma sát trong tiêu chuẩn cp'c

cùa đát. tra ban” 3.3;



91



bmq - chiều rộng m óng quy ước, với m óng băng:

tc

mcl



_



(3.2a)



7



ơ 2/



với m ó n g c h ữ n h ật:

b m q = VJ A



(3.2b)



+ AF mg - A



/ - b



(3.2c)



A



Z N te

mq



(3.2d)



ơ.

B ả n g 3.2. H ệ



SỐ



ao



2z

m = —

b



1,0



1,2



1,4



1,6



1,8



2 ,0



2 ,4



2 ,8



3 ,2



4



5



à I°

Ị (m ó n g b in g )



1



2



3



4



5



6



7



8



9



10



11



12



:



13



0,0



1,000



1,000



1,()00



1,000



1,000



1,000



1,000



1,000



1,000



1,000



1,000 1



i,o a



0,4



0,960



0,968



0,972



0,974



0,975



0,976



0,976



0,977



0,977



0,977



0 ,9 7 7 :



0,977



0,8



0,800



0,830



0,848



0,859



0,866



0,870



0,875



o

OC



oc



/

n = b



0,879



0,880



0,881 1



0,881



1,2



0,606



0,652



0,682



0,703



0,717



0,727



0 ,740



0,746



0,749



0,753



0 ,754 ;



0 ,7 5 f



1,6



0,449



0,496



0,532



0,558



0,578



0,593



0,612



0,623



0 ,630



0,636



0,639



0,64-2



2,0



0,336



0,379



0,414



0,441



0,463



0,481



0,505



0 ,520



0,529



0,540



0,545



0,55C



2,4



0,257



0,264



0,325



0,352



0,374



0,392



0,419



0,437



0,449



0,462



0,470



0 ,4 7 /



2,8



0,201



0,232



0,260



0,284



0,304



0,321



0,350



0,369



0,383



0,400



0 .4 1 0 :



0,42C



3,2



0,160



0,187



0,210



0,232



0,251



0,267



0,294



0,314



0,329



0,348



0,360



0,374



3,6



0,130



0,153



0,169



0,192



0,209



0,224



0 ,250



0 ,270



0,285



0,305



0,320



0,337



4,0



0,108



0,127



0,145



0,161



0,176



0,190



0,214



0,233



0,248



0,270



0,285



0,300



4,4



0,091



0,107



0,122



0,137



0,150



0,163



0,185



0,203



0,218



0,239



0,256



0.28C



4,8



0,077



0,092



0,105



0,118



0,130



0,141



0,161



0,178



0,192



0,213



0,230



0,258



5,2



0,066



0,079



0,091



0,102



0,112



0,123



0,141



0,157



0,170



0,191



0,208



0 ,2 3 t



5,6



0,056



0,069



0,079



0,089



0,099



0,108



0,124



0,139



0,152



0,172



0,189



0,22?



6,0



0,051



0,060



0,070



0,078



0,087



0,095



0,110



0 ,124



0,136



0,155



0 ,1 7 2 !



0,208



6,4



0,045



0,053



0,062



0,070



0,077



0,085



0,098



0,111



0,122



0,141



0,158 í



0,190



92



1



2



3



4



5



6



7



8



9



10



11



12



13



6.8



0,040



0.048



0,055



0.062



0.069



0,076



0,088



0,100



0,110



0,128



0,144



0,184



7,2



0,036



0,042



0.049



0,056



0.062



0,068



0,080



0,090



0,100



0,117



0,133



0,175



7.6



0,032



(1038



0.044



0.050



0.056



0.CXÍ2 0.072



0.082



0,091



0,107



0,123



0,166



s.o



0.029



0.035



0.040



0.046



0.051



0.056



0.066



0.075



0.084



0,098



0.113



0,158



8.4



0,026



0.032



0,037



0.042



0,(U6



0.051



0.060



0.069



0,077



0.091



0,105



0,150



8.8



0.024



0,029



0.034



0,038



0,(M-2 0.047



0.055



0.063



0 ,070



0,084



0,098



0,144



9,2



0.022



0,026



0,031



0.035



0,039



0.043



0,051



0,058



0,065



0,078



0,091



0,137



9,6



0 .020



0.024



0.028



0,032



0.036



0.040



0,047



0,054



0,060



0,072 0,085.



0,132



10.0



0.019



0,022



0.026



0,030



0.03?.



0,03?



0.044



0,050



0.056



0.067



0,079



0,126



11,0



0.017



0,020



0,023



0,027



0.029



0.033



0,040



0.044



0 ,050



0 ,060



0,071



0,114



12,0



0.015



0,018



0.020



0,024



0.026



0,028



0,034



0,038



0.044



0,051



0,060



0,104



l ì á i i ị í ĩ . ĩ . H ệ sỏ A , B v à I )





(P(đò)



A



B



Đ



tp|dộ)



A



B



D



L



0



0 .0 0



1 .0 0



3 .1 4



24



0 ,7 2



3 ,8 7



6 ,4 5



1



0 .0 3



1.12



3 .3 2



26



0 ,8 4



4 ,3 7



6 ,9 0



4



0 .0 6



1 .2?



3,51



28



0 ,9 8



4 ,9 3



7 ,4 0



6



0 ,1 0



1 .3 9



3.71



30



1,15



5 ,5 9



7 ,9 5



8



0 .1 4



l.x -s



32



1 ,3 4



6 ,3 5



8 ,5 5



10



0 ,1 8



1.73



4 .1 7



34



1,55



7 ,2 1



9 ,2 1



12



0 ,2 3



1 .9 4



4 .4 2



36



1,81



8 ,2 5



9 ,9 8



14



0 .2 9



2 .1 7



4 .6 9



38



2 ,1 1



9 ,4 4



1 0 ,8 0



16



0 ,3 6



2 ,4 3



5 .0 0



40



2 ,4 6



1 0 ,8 4



[ 1,73



18



0 ,4 3



2 .7 2



5.31



42



2 ,8 7



1 2 ,5 0



1 2 ,7 7



20



0 ,5 1



3 .0 6



5 .6 6



44



3 ,3 7



1 4 ,4 8



1 3 ,9 6



22



0 ,6 ]



3 .4 4



6 .0 4



45



3 ,6 6



1 5 ,6 4



1 4 ,6 4



y"b - t r ọ n g l ư ợ n g t h ế t íc h t r u n g h ì n h c á c lớ p đ ấ t từ m ặ t đ ấ t t h i ê n n h i ê n đ ế n đ á y đ ệ m

c á t, c ó xet á p lự c đ ẩ v n ổ i c ú a nư ớ c ;

c IC - lục d í n h tiê u c lu iá n c ù a đ ấ t n é n dư ớ i đ á v đ ệ m .

C h i ề u cỉàv l ớ p đ ệ m cá t 1\| x á c đ ị n h t h e o c ò n e t h ứ c g á n đ ú n g :

1\, = K b



( 3 .3 )



T r o n g đ ó : K - hô s ố p h u t h u ơ c tí s ố — và — ;

b

Ri



93



b - c h i ề u rộ n a m ó n g ; R , - á p lự c t i ê u c h u ẩ n ỏ' c h i ề u s â u n m, t r ẽ n m ặ t l ớ p đ ệ m cá t;

R 2 - á p lự c t i ê u c h u ẩ n ớ c h i ể u s â u h m + h j, d ư ớ i đ á y l ớ p đ ệ m c á t.

G i á trị K x á c đ ị n h t h e o b iê u đ ồ ớ h ì n h 3 .2 .

R,



Đ ể d ấ t n ề n x u n g q u a n h lớ p đ ệ m c á t ổ n đ ị n h th ì l ớ p đ ệ m

c á t c ó c h i ề u r ộ n g đ ủ đ ế tải t r ọ n g c ơ n g t r ì n h k h ô n g g à y ra

b iến d ạ im



n g a n o



lớ n ( n ằ m t r o n g ° i ớ i h ạ n c h o p h é p ) . Đ ể



đ ả m b ả o y ê u c ầ u t r ê n , g ó c t r u y ề n lực a l ấ y b ằ n g g ó c m a

s á t t r o n g cpd c ủ a đ ệ m c á t h o ặ c



a = 30" 4- 4 5 " v à c h i ề u r ộ n g



đ ệ m c á t x á c đ ị n h t h e o c ô n g th ứ c d ơ n g iả n :

(3 .4 )



b d = b + 2 h j tgcc

Đ ộ lú n



s d ư ớ i m ó n g c ơ n g t r ì n h x á c đ ị n h t h e o b i ể u th ứ c :

S = S, + S 2 < S |lh



(3 .5 )



H ình 3.2: B iểu dồ

t r o n g đ ó : Sị - đ ộ l ú n đ ệ m cá t;



xá c đ ịn h lìệ s ố K



S 2 - đ ộ l ú n c á c lớ p đ ấ t d ư ớ i đ ệ m c á t;

S th - đ ộ l ú n g iớ i h ạ n c h o p h é p c h o m ỗ i l o ạ i c ô n g t r ì n h .

S a u k h i x á c đ ị n h c h i ề u d à y lớ p đ ệ m c á t t h e o ( 3 . 3 ) , c ầ n k i ể m tra đ i ề u k i ệ n ( 3 .1 ) và

( 3 .5 ) . N ế u c h ư a t h o ả m ã n thì t ă n g c h i ề u d à y đ ệ m c á í h o ặ c l ă n g d i ệ n t íc h d á y m ó n i ỉ .



V í d ụ 3.1: X á c đ ị n h k í c h th ư ớ c lớ p đ ệ m c á t d ư ớ i m ó n g b ă n g . C h o b iế t b = 2 ,0 rn ,

h m = l , 8 m , X N lc = 3 0 T ; lớ p đ ấ i d ư ớ i m ó n g là b ù n s é t c ó y = l , 7 T / n r ; c k = 0 , 1 0 k G / c m 2;

<



= 8 °.



Bài iỊÍải:

D ù n g c á t t r u n g l à m v ậ t l iệ u lớ p đ ệ m . S a u k h i đ ầ m c h ặ t c ó R ị = 2 , l k G / c m 2 ứ n a v ớ i

Ỵj = l , 9 5 l / m 2 . T h í n g h i ệ m b à n n é n ở h i ệ n t r ư ờ n g t r ê n l ớ p b ù n s é t c h o R 2 = 0 , 9 k G , c m 2.

C ă n c ứ v à o b i ể u đ ồ h ì n h 3 .2 , với — =

= 2 , 3 v à — = 00 t a c ó K = 1,3.

R2

0 ,9

b

C h i ề u d à y lớ p d ệ m c á l t h e o (3 .3 ):

h đ = 1 ,3 -2 = 2 , 6 m .

K i ể m tra c h i ề u



d à y lớ p đ ệ m c á t t h e o đ i ề u k i ệ n ( 3 . 1 ) : t h e o c ô n g t h ứ c ( 3 . l a ) ta



có:



ơ , = Ỵ,|hy + y h m = 1 , 9 5 .2 ,6 + 1 ,7 .1 ,8 = 5 , 0 7 + 3 , 0 6 = 8 , 1 3 T / i n 2

Với m



2



2 2 6



= — = —

b

2 ,0



= 2 ,6



/



; n = — = co , t r a b ả n s 3.1 c ó

b



a n = 0 ,4 5 . T h e o c ô n g th ú c



(3. l d ) ta có :

T N 1C

ơ « =Y,b-h m +



94



F



30

= 2 . 2 , 6 + — = 2 0 , 2 T /m 2.1



T h e o c ô n o t h ứ c (3.1 b) thì

ơ 2 = a o ( ơ lt1c - y h m ) = 0 , 4 5 ( 2 0 , 2 - 3 , 0 6 ) = 7 , 7 t / m 2

C h i ề u r ộ n g m ó n ẹ q u v líớc t h e o (3 .2 a ):



V ớ i (plL = 8" t r a b ủ n g (3 .2 ) c ó A = 0 ,1 4 . 13 = 1,55: D = 3 ,9 3 .

T h e o c ô n g t h ứ c (3 .2 ) x á c đ ị n h R'":

R lc = [ A b mq + B ( h m + h d ) j y;b + D ’c =

[ 0 , 1 4 1 ,9 + 1 , 5 5 ( i 8 + 2 , 6 ) ] ]. 8 4 3 , 9 3 . 0 , 1 =

19,55 + 0 , 3 7 = 1 9 , 9 4 T / m 2

T a c ó ƠJ + o 2 = 9 ,1 3 + 7 ,7 = 15,83 T / m :

N h ư v ậ v ơ | + a = 1 5,83 t / m 2 < R 10 = 1 9 ,9 4 T / m 2, d i é u k i ệ n ( 3 . 1 ) t h ỏ a m ã n . C h ọ n c h i ề u

d à y l ớ p đ ệ m 2 , 6 m là h ọ p lí.

X á c đ ị n h c h i ể u r ộ n 1’ lớ p đ ệ m cá t th e o (3.4):

bj = b + 21\,tg(x = 2 .0 + 2 . 2 , 6 t g 3 0 " = 5 , Om



b) T heo phưdníị pháp B. ỉ. Dulììiatov

D ư ớ i m ó n g c ứ n g , (lựa v à o đ iổ u k iệ n c á n bằníỉ g i ữ a á p lự c n g a n g d o l ã n g t h ể trư ợ t g â y

ra v ớ i á p lự c đ ấ t t á c d u n g x u n « tị 11a n h d ỏ m c á l, B. 1. D a l m a t o v g i ả t h i ế t á p lự c đ ấ t d o

t r ọ n " l ư ợ n íĩ b ả n t h â n đ ê m cá t Ị)hàn b ố t h e o q u y i u ậ t t h u ỷ t ĩ n h c ò n á p lự c ở đ á y lớ p đ ệ m

c á t d o tả i t r ọ n g c ô n g trìn h v à tái t r o n g b ả n t h â n là p h â n b ố đ ề u . C á c g i ả t h i ế t t r ê n h ợ p lí

n ế u đ ấ t y ế u b ã o h o à n ư ớ c ớ x u n g q u a n h đ é m c á l. H a i s ơ đ ồ t í n h t o á n n h ư s a u ( h ì n h 3 .3 ):

S ơ đ ồ 1: M ặ t trư ợ t A D cắt ở đ á v lớ p đ ệ i n c á l ( h ì n h 3 . 3 a ) . X é t đ i ề u k i ệ n c â n b ằ n g c ủ a

l ã n e t h ể t r ư ợ t A D F C và từ đ a g iá c lực k h é p k ín , t a có :

(3 .6 a)

E = y h j (h m + 0 , 5 h d)

N 1=



(Pmax - Yh m

1



- y h m ■+ Yđh đ



(3 .6 b )

a



(3 .6 c)



bd



T, = N ,tg < p ,



(3 .6 d )



t r o n g đ ó : p - g ó c n s h i ê n ơ c ủ a m ặ t p h ẳ n g trư ợ t A D ;

cpđ - g ó c m a s á t t r o n s ló p c á t đ ệ m ;

p max - á p lực tố i đ a (g iớ i h ạ n ) d o tả i t r ọ n g t í n h t o á n t á c d ụ n g d ư ớ i đ á y m ó n g ;

(p, - g ó c m a sát tr o n g íỉiữa c á t đ ệ m và đ ấ t ớ d ư ớ i đ ệ m ;



95



y - trọ n g lư ợ n g th ể tích lớ p đ ất y ếu ;

Vj - t r ọ n g l ư ợ n g t h ế t í c h l ớ p đ ệ m c á t .



ỉlin h



3 .3 :



S ơ d ồ tín h to á n lớ p d ệ ììĩ c á t t h e o p h ư ơ n q p h á p B .I. Đ a l m a t o v



a) Mặt trượt AD cắt đáy lớp đệm cát; b) Mặt trượt AD cắt ilìành lớp đệm cát

Sau khi th ay cá c biểu th ứ c (3 .6 b ), (3 .6 c ), (3 .6 d ) v à o (3 .6 a ) và k í h iêu n = — :

bd



'ỈA

y



v à b i ế n đ ổ i ta s ẽ t ì m đ ư ợ c á p lự c tố i đ a p max t r u n g b ì n h t á c d ụ n g ở d á y m ó n g .

Y [ h tl( h m + 0 , 5 h j ) + a ( h m + k h j - n h m )[tgcp) + t g ( P - (pa )}

p m;».\ -



(b . - a ) t g ( p - < p

h mc + 0 , 5 ( b + c + a ) k h



)-atgỌ |



tg (P -c p d )

3 .7 )



( b d - a ) t g ( P - ( p d )-atg (p ,



Sơ dồ 2: M ặ t t r ư ợ t c ắ t ở t h à n h đ ệ m c á t ( h ì n h 3 . 3 b ) , k h i đ ó N j = 0 v à T ị = 0 , n ê n .

y (b + c) tg P

Pmax



2b



(b + c )tg p + 2 h m

(b + c ) tg ( p - c p



)



Ị,



iV 8a)



( b + c ) 2 tg[3



h o ặ c ớ d ạ n g đ ơ n g iả n :

Pmax

tro n g đó:



m ( A ị - k D 1) + 2 h m ( m B ị - c )



0 .8 b )



2b

-3.8c)



m = b + c

A ,=



t g 2P



0 .8 d )



t g ( P - cpd )



B, =



tgp

tg (P -9 đ)



96



3.8e)



D, = tg(i

C ác



trị s ố A , , B, và



p h ụ t h u ộ c v à o g i á trị



(3.8f)



D, p h ụ t h u ộ c p và (p,j d ư ợ c tra b ả n g 3 .4 . K í c h t h ư ớ c

p max c h ọ n . T h a v đ ổ i íỉóc [3 và d ự a Vcto c ơ n g



íớp đ ệ m c á t



th ứ c(3 .7 ) h a y



(3 .8 a)



h o ặ c ( 3 . 8 b ) tìm đ ư ợ c p m„ tối th iế u . G i á trị p max tố i th iể u p h ả i t h o ả m ã n đ i ề u k iệ n :

u
1,1



( 3 .9 )



t r o n g đ ó : ơ p - ứ n g su át tn.ĩií' b i n h t í n h t o á n d o tải t r ọ n g t í n h t o á n t á c d ụ n g ớ đ á y m ó n g ,

x á c đ ịn h n h ư sau

B ả n g 3.4. T r ị sò A,, Bj và Dị

q>d (độ)



30



"1

39



39



p (dộ)



36



34



38



Trị số



45



40



D,



A,



B,



A,



B,



A,



Bị



A,



B,



A,



B,



A,



B,



A|



B,



-



-



-



-



.



-



-



-



-



-



-



-



-



-



0,5774



-



-



-



-



-



-



-



-



0 ,6 2 1 9



-



-



-



-



-



-



-



-



0 ,6 7 4 5



-



-



-



-



-



0 ,7 2 6 5



-



-



-



-



-



0 ,7 8 1 3



-



-



-



-



0,8391



-



32



I 1,20 17.90



34



6.25



9.65



13.15 19,32



3<>



5.02



6,92



7,55



10.40



38



4,34



5,56



'S.S?



- —

7 t4S 8 74



11 .^0 1S.?



40



4 .00



4,76



5,02



5.%



6,70



7.98



10,2



ỉ 2.0



20,2 24.0



42



3,82



4,25



4,60



5,11



5,57



6,42



7.13



8,58



11,6 12,85 23,2



25,8



-



-



0 ,9 0 0 4



44



3,74



3,86



4.30



4,52



5,28



5.48



6,65



6,88



8,87 9.20 13,2



13,8



-



-



0 ,9 6 5 7



46



3,76



3.62



4.31



4.16



5,05



1.87



6,08



5,87



7,65



7,38



10,2



9 ,8 4



61,2



59,2



1,0360



3,80



3.42



4.32



3.88



4,15



4,46



5,80



5,22



7.06



6 ,3 0 8,75



7 ,9 0



2 3 .6



21.2



1,1110



5 0



3.92



3.28



4,37



3.67



4.96



4,16



5.74



4,78



6,70



5 ,6 0 8,07



6 ,7 7



16.2



13,6



1,1920



52



-



-



4 ,5 0



3,52



5,05



3,94



5,72



9,17



6,58



5 .14



7,7



6 ,0 2



13,35



10,4



1.2800



54



-



4.68



3,41



5.20



3,78



5.82



4,24



6,60



4 ,8 0



7,6



5.53



11,90 8,66



1,3760



5(>



-



-



4,94



3,33



5.4.1



3,67



6,01



4,07



6.75



4.57 7 ,6 7



5 ,1 8



11,32 7,63



1,4830



58



-



-



5.25



3.28



5/75



3.59



6,31



3,96



7.05



4 ,4 0 7,88



4 .9 2



11,10 6,93



1,6000



60



-



-



-



-



6.16



3,56



6,72



3,88



7,15



4,32



8,25



4 ,7 6



ỉ 1,25 6,48



1,7320



62



-



-



-



-



-



-



-



8 ,80



4 ,6 8



ỉ ỉ , 60 6,17



1,8810



-



-



-



9 .K



4 ,6 0



1 ỉ , 20 5,95



2 ,0 5 0



48



.



1



-



-



ỉ 5.6



21,42



-------



1





64



-



1



"



1

1







97



- M ó n g c h ị u tả i t r ọ n g đ ú n g t â m :

Y N "

ơ 0 = ĩ tb - h m



( 3 -9 a )



F



- M ó n g c h ị u tải t r ọ n g l ệ c h tâ m :

ơ » = 5 ĩ m a i ± g m i iL



( 3 9 .h)



2

Ơ L

m in



= y tb h m +



~



r



0 -9 c)



±











X N U v à X M “ - t ổ n g tài t r ọ n g t h ẳ n g đ ứ n g t í n h t o á n v à t ổ n g m o m e n t í n h t o á n t á c d ụ n g ở

đáy m óng;

F - d iệ n tích đ á y m ó n g ;

w - m ỏ c tu n c h ố n g u ố n c ủ a đ á y m ó n g .

V ới nền



đ ế n y ế u , CC) t í n h n é n l ú n l ớ n , b ã o h o à n ư ớ c



th ì x á c đ ị n h c h i ề u r ộ n g



c á t t h e o p h ư ơ n g p h á p B. I. Đ a l m a t o v t i n c ậ y v à h ợ p lí h ơ n . T u y



lớ p đ ệ m



n h iên p h ư ơ n gp h áp n ày



t í n h p h ứ c t ạ p h ơ n d o x á c đ ị n h p max tố i t h i ể u .



Ví dụ 3.2:

M ó n t ỉ b ă n g c ó k í c h th ư ớ c : h =

IN " =



l , 0 m , h m = 2 , O m . T ả i t r ọ n g t á c d ụ n g lê n m ó n g



15,2 T / m . Đ ấ t n ề n là b ù n s é t c ó



y = 1,0 T / m \ (plc = 8°, C'c = 0 , 1 4 k G / c n r ,



E„ = 3 0 k C i / c n r . L ớ p b ù n d à y 3 , 3 m , d ư ớ i là c á t trung c ó y . = 2 , 0 T / m \ (Pi = 33°. X á c d ị n h

k í c h t h ư ớ c đ ệ m c á t t h e o B.I. Đ a l m a t o v .



Bùi i>idi:

G i ả s ử lấ y c h i ề u d à y đ ệ m c á t h đ = l , 3 m , m ở r ộ n g r a h a i p h í a m é p m ỗ i b ê n c = 0 , 5 m .

C á t d ù n g l à m l ớ p đ ệ m là c á t h ạ t t r u n g c ó yc = 2 , 0 T / m \
X á c đ ị n h p max v ớ i c á c g ó c p = 36", 4 1 ° , 4 5 ° v à 5 0 ° . K h i p = 3 5°, m ặ t t rư ợ t A D c ắ t m ặ t

p h ẳ n g t h ẳ n g đ ứ n g C F . G i á trị p max x á c đ i n h t h e o ( 3 . 8 a ) h a y ( 3 . 8 b ) :

..1(1 + 0 , 5 ) 2

Prmx = --------- ---- . 0 , 7 2 7



2 . 1,0



(1 + 0 , 5 ) 0 , 7 2 7 + 2 . 2 , 0



2 .2 .0 ,5



(1 + 0 , 5 ) 0 , 0 5 2



(1 + 0 . 5 ) 2 . 0 , 7 2 7



= 5 0 ,7 T /m :

]j



K h i p = 4 1 ", m ặ t t r ư ợ t đ i q u a g ó c đ ệ m c á t , p maxt í n h t h e o 3 . 8 a , ta đ ư ợ c p max

K h i p = 45° và



=2 l,5 T /m .



50" m ặ t tr ư ợ t c ắ t đ á y đ ệ m c á t v ớ i k h o ả n g c á c h a = 0 , 2 m v à 0 , 4 l m .



trị p max t í n h t h e o (3 .7 ):

V ớ i [3 = 4 5 ° th ì p max = 2 6 , 6 T / m 2

V ớ i p = 50" th i p max = 3 4 , 6 T / m 2

T a c h ọ n p max t ố i t h i ể u đ ổ x á c đ ị n h k í c h t h ư ớ c đ ệ m c á t . L ấ y p max = 2 1 , 5 T / m 2.



98



G iá



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

^ U 'T' .'^0.5b<h2< 2,0b

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×