F„ 8.. - E,

A3Bq0( ^ ì + y(L0 - X0)(z+Df)

Uo j



(3.170)



Ở đây: A 3 - đại lượng không thứ n guyên, được biểu thị là hàm s ố của đ ộ sâu (z/B)

(xem hình 3.75).

Hệ s ố an tồn ch ố n g kéo của thanh FS(k) tính theo:

Fn



(3.171)



T,( N )

4.



Trình tự thiết kê



Trình tự thiết k ế m óng tấm được đất c ó cốt c h ố n g đỡ như sau:

1. N h ậ n tải trọng tổng được chống đ ỡ c h o m ỗ i đon vị c h iều dài m ó n g . N g o à i ra cũng

nhận được các dại lượng sau:

- G ó c m a sát trong của đất (p.

- G ó c ma sát đất - thanh cpM.

- í lệ s ố an tồn chốn g phá hoại sức chịu tải.

- H ệ s ố an toàn chốn g gỹy của thanh FS(gt.

- Hê s ố an toàn chốn g kco của thanh FvS(k.,.

- Đ ộ bền c h ố n g gãy của các t h a n h gia c ố f

- T rọng lượng đơn vị đất y.

- M ôđ u n Y o u n g của đất

- H ệ s ố P oisson của đất J.IN.

- Đ ộ lún ch o phép của m ỏ n g s.

- Đ ộ sâu của m ó n g D|.



H ình 3.77: Biến dổi LJB theo ZIB



2. G iả thiết chiều rộng m ón g B, d và N. G iá trị



(theo Binguet và Lee, 1975b)



cl phái nh ó hơn 2/3B. Ngồi ra khoảng cách từ

đáy m ó n e đến kíp cốt thấp nhất phải là 2 B hay n h ỏ hơn. Tính A1I.

3. G iả thiết m ột giá trị LDR.

4. Với ơiá trị B giả thiết (bước 2) Kác định sức chịu tải giới hạn (q M

) c h o điều kiện của

đất c ó cốt. X á c định q ;l) theo:

Clcp( 1)



qu



(3 .1 7 2 )



FS chống lại phá hoại sức chịu tài



5. Tính tải Irọim cho phép [q,p(2 )] dựa trên đ ộ lún c h o phép s, giả thiết là đất khơn g

c ó cốt:



199



V ớ i L / B = 0 0 ,g iá t r ị a r lấ y b ằ n g 2 h a y :



6 . X á c đ ị n h g iá t r ị t h ấ p n h ấ t t r o n g h a i g i á t r ị q cp n h ậ n đ ư ợ c từ c á c b ư ớ c 4 v à 5 . G i á t r ị

q q , th ấ p n h ấ t b ằ n g q „.

7 . T í n h g iá t r ị q R c h o m ó n g đ ư ợ c đ ấ t c ó c ố t c h ố n g đ ỡ ;

q R = tả i tr ọ n g tr ê n m ó n g c h o m ỗ i đ ơ n v ị c h iề u d à i/ B



(3 .1 7 4 )



8 . T í n h lự c c ủ a t h a n h T (Nị t r o n g m ô i lớ p g ia c ố b ằ n g c á c h d ù n g p h ư ơ n g t r ì n h



3 .1 6 6



( g h i n h ớ đ ơ n v ị T (N) l à k N / m n h ư c ủ a m ó n g ) .

9 . T í n h s ứ c k h á n g m a s á t c ủ a c á c t h a n h ở m ỗ i lớ p c h o m ỗ i đ ơ n v ị c h i ề u d à i m ó n g ( F B)

t h e o p h ư ơ n g t r ì n h ( 3 . 1 7 0 ) . V ớ i m ỗ i ló p , x á c đ ị n h n ế u F | j / T (N) b ằ n g h a y lớ n h ơ n g i á t r ị

F S (k) y ê u c ầ u , c h i ề u d à i c á c d ả i c ố t c h o lớ p đ ã c h o b ấ l k ì c ó t h ể l ă n g lê n . Đ i ề u n à y s ẽ là m

t ã n g g i á t r ị F I3 v à v ì i h ế F S (k), n ê n p h ư ơ n g t r ì n h ( 3 . 1 7 0 ) s ẽ c ầ n v i ế t l ạ i ở d ạ n g :



/



\

(3.175)



Ớ đ à y : L - c h iề u d à i y ê u c ầ u đ ể n h ậ n đ ư ợ c F B m o n g m u ố n .

1 0 . D ù n g p h ư ơ n g t r ì n h ( 3 . 1 6 8 ) đ ể t í n h b ề d à y t h a n h c h o m ỗ i lớ p . T r o n g t í n h t o á n p h ả i

t ă n g b é d à y t h a n h là d o c ố t b ị ă n m ò n t r o n g t h ò i g ia n c ò n g t r ì n h l à m v iệ c .

1 1 . N ế u t h i ế t k ế k h ô n g a n to à n , t o à n b ộ c á c b ư ớ c lặ p l ạ i - từ b ư ớ c 2 đ ế n b ư ớ c 1 0 .

C á c v í d ụ s a u đ â y sẽ m i n h h o ạ c á c b ư ớ c n ê u tr ê n .



Ví dụ 3.21

T h i ế t k ế m ộ t m ó n g tấ m c h ị u t ả i t r ọ n g 1 ,8 M N / m . C h o c á c s ố l i ệ u s a u đ â y :

Đ ấ t:



7



= 1 7 ,3 k N / r r r '; cp = 3 5 ° ; E s = 3 X 1 0 4 k N / m 2; n s = 0 , 3 5 .



T h a n h c ố t : f y = 2 , 5 X 1 0 5 k N / m 2; (p^ = 2 8 ° ; F S (g) = 3 ; F S (k) = 2 , 5 .

M óng:



s



Dị =



l m ; h ệ s ố a n to à n c h ố n g



p h á h o ạ i sứ c c h ịu



tả i



= 3, đ ộ



= 2 5 m m . tu ổ i th ọ c ơ n g tr ìn h m o n g m u ố n = 5 0 n ă m ;



Bài ẹiải:

C ho:



B = 1 m , d - đ o đ ộ s â u từ đ á y m ó n g đ ế n lớ p c ố t đ ầ u t i ê n = 0 , 5 m ;

A H = 0 ,5 m ; N = 5 ; L D R = 6 5 % .



N ế u c á c d ả i c ố t d ù n g c ó c h iề u r ộ n g 7 5 m m , th ì:

c o .n = L D R



hay



200



n=



LD R



0 ,6 5



co



0,075



= 8,67/ m



lú n



cho



phép



Vì thế sẽ c ó



8 , 6 6



dải trong m ỗi lớp cho mỗi ir.ét dài của m ó n g .



Xác dịnlì (Ị tl

C ho m ó n g kh ôn g có cốt



V -y D rN ^ iy B N ,

V ớ i (p = 35", N m= 3 3,30 và N y = 4 8 ,0 3 . Vì thế:

q„h = 1 7 .3 .1 .3 3 .3 + - - 1 7 , 3 . 1 . 4 8 , 0 3

= 5 7 6 ,0 9 + 4 1 5 , 4 6 = 9 9 1 . 5 5 = 9 9 2 k N / m 2



_ 992



_

4cp(i)



FS



= 3 3 0 , 7 kN/ra-



3



T h e o phương trình (3.173):



qc,



'cp( ’



E...S



( 3 0 .0 0 0 k N / m 2 ) ( 0 . 0 2 5 m )



B ( l-H “) a r



( l m ) ( l - 0 . 3 5 2 ) (2 )



= 427,35 kN/m;



V ì qcpd, < qcp,2r 4u = q.pd, = 330,7 kN /n r.

Xác định qu

T h e o phương trình (3.174);

_ 1.8M N ' m



11,, = — — —



m



—



1 ,8 X 1 0



3



3



- - - —— - — = 1 8 x 1 0



B



k N /m



1



Tính lực chịu của tlìcinli

T h e o phương tiình (3.166):



T(N) -



VN



J



ík _

V



q.>



í A , . B - A 0.A j n

)



Các lực chịu của thanh cho mỗi lớp được c h o trong bảng sau:



í

Lớp số



r lọ



\(

r k _ ]



\



z

Z(m)



A,B



A 2AH



a , b - a 2a h



T(N)(kN.m)



B



293,7



0,5



0,5



0,35



0,125



0,225



66.08



2



293,7



1,0



1,0



0,34



0,09



0,25



73,43



3



293,7



1,5



1,5



0,34



0,065



0,275



80,77



4



293,7



2 ,0



2 ,0



0,33



0,005



0,28



82,24



5



293,7



2,5



2.5



0,32



0,04



0,28



82,24



Ghi chú: A ị tlieo hình 3 "75,- Iỉ = ỉm, AH = 0,5m; A ị theo /lình 3.75; C h jq „ = 1,8 X lữ*1330,7 ~5,45



201



Tính sức kháng của thanh do m a sát F H



Tính sức kháng của thanh do ma sát theo phương trình 3.169:

Fb



' s r N+ y(L0 - X 0)(z+Df)



=2tg


Giá trị Ftí cho mỗi lớp được tính ghi trong bảng sau:

Lớp số

Đại lượng

1



2



3



4



5



2tg(|>n (LDR)



0,691



0,691



0,691



0,691



0,691



A,



0,125



0,14



0,15



0,15



0,15



A,Bq 0 (qR/q„)



225,0



252,0



270,0



270,0



270,0



z(m)



0,5



1,0



1,5



2 ,0



2,5



z/B



0,5



1,0



1,5



2 ,0



2,5



L,(m)



1,55



2 ,6



3,4



3,85



4,2



x„(m)



0,55



0 ,8



1,1



1,4



1,65



L,r X 0 (m)



1,0



1,8



2,3



2,45



2,55



z + D^m)



1,5



2 ,0



2,5



3 )



3,5



y(L„ - Xu) (z + Dị)



25,95



62,28



99,48



' 27,16



154,4



I-ịi (kN/m)



173,4



217,2



255,1



274,4



293,3



FS(k) = F i/ T iN)



2,62



2,96



3,16



3,34



3,57



Ghi chú: Aj theo hình 3.75; X,, theo iùiìl 3.72; L„ theo hình 3.77; T ỊVỊ iiìưo bảng trên



Hệ số an tồn tối thiểu lớn hơr tác 11Ị yêa cầu của FS(k) - 2 5.

Tính chiểu dày thanh đ ể chống gãy



Theo phương trình (3.168)

íf.

FS(g) •= I --(L D R )

'I ÍN)

hay

Đã cho: f = 2,5



t=

X



FS(g)T(N)



(LDR)(f )



105kN/m2; LDR = 0,65; FS(g) = 3. Nên:

2,5xi0-’.0,65



(N)



Với lớp 1: t = (1,846



X



10'5).66.08 = 0,00122m = l,22mm



Với lớp 2: t = (1,846



X



10'5).73,43 = 0,0013óm = l,36mm



202



(N)



Tương tự, cho lớp 3:

t = 0 ,0 0 1 4 9 m = 1, 4 9 m m

C ho lớp 4: t = l,5 2 m m

C ho lớp 5: t = 1,52m m

N h ư vậv ớ m ỗi lớp các thanh có chiéu dày l , 6 m m là th ích hợp. T uy nhiên nêu dùng

thép mạ, tốc độ ăn m òn là 0 ,025m m /n ãm , nên t phải bằng:



1.6



+ (0,025).50 = 2,85m m



T ín h c h iê u d ù i lố i th iể u c ủ a c á c th a n h



C hiểu dài tối thiểu của các thanh trong m ỗi lớp phải bằng 2L„. Sau đáy la chiêu đài

các thanh trong m ỗi lớp.

Chiều dài tối thiểu của thanh.



Lớp số

1



3,1



2



5,2



3



6 ,8



4



7,7



5



8,4



H ình 3.78 là sơ đồ m ón g với các thanh gia cố. V iệ c thiết k ế phải thay đổi băng sư hiến

d ổi B, d, N và AH để xác (tịnh sự kốt hợp kinh tế nhất.



!



1*

t



Ị AH = 0,5m

-----------------------Ị -------- -- -------------- 2L0 = 3,1m

0 ,5 m



Ì



________________________



2L0 - 5,2m



0 ,5 m

------------------------------------------------------------------------------- 2 L 0 = 6 ,8 m

0 ,5 m

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 L 0 = 7.7m

0 t5m



__________________________ !___________________________ 21, =8.4r,

Hình 3.78: Cho ví dụ 3.21



Ví du 3.22

Dựa vào ví dụ, với tải trọng đã cho, xác định chiều rộng m ó n g cần c h o đất khổng co

cốt. Ghi nhớ là hệ s ố an toàn chống lại phá hoại sức chịu tải là 3 và đ ộ lún c h o phép là

25 m m .

B à i Íịic íi:



X e m xé! s ứ c c h ị u tải



203



Đối với móng tấm:

4gi, = y D f N q + i y B N .

V ớ i

^gh

qCp = ^ r = — yDrNq + iy B N y

FS



FS



1 7 , 3 . 1 . 3 3 , 3 + — • 1 7 ,3 - B .4 8 .0 3



2



(a)



= 1 9 2,03 + 1 3 8 ,5B

Tuy nhiên:

l , 8 x 10 kN



(b)



4cp



(B )(l)



Càn bằng v ế phải hai phương trình (a) và (b)

1800



1 9 2 ,0 3 + 1 3 8 ,5B



Giải phương trình trẽn c h o B « 3m . V ì th ế với B = 3 m , q



= 6 0 0 k N /m 2



Xem xé í độ lún

Với g ó c ma sát trong (p = 35", giá trị x u y ê n tiêu c h u ẩn trung bình vào k h o ả n g 1 0-15.

Lấy giá trị c a o nhất N = 15. C ó thể tính q



q



1+



= 1 1 ,9 8 N

3 ,2 8



theo biểu thức:



0,3313,

c h o độ lún k hoản g 2 5 m m

B



Tiến hành m ột s ố phép thử sau



B giả thiết (m) (1)



q



= 1 1 , 9 8 N Í 3’28B +

lcp

l

3 ,2 8



1



Ì 2 Í1 + 0 ’ 3 3 D 0



) {



(kN/m2), (2)



B



J



Q = (B) (qcp)

= (l)x(2 )

(kN/m)



6



209



1254



9



199



1791“



Ghi chú: Dị = lm

a - y ê u cầu 1800 k N /m

N ế u N = 15, c h iều rộng m ó n g phải bằng 9 m hay lớn hơn. Dựa trên v iệ c x e m xét sự

phá hoại sức chịu tải và đ ộ lún c h o phép tiêu chuẩn, đ ộ lún cu ối c ù n g đã k h ố n g c h ế Vì

thế B vào khoảng 9ưi.



204



3.4.3. Sức chịu tải cúa móng írên đất được gia có bàng các lớp vải địa kĩ thuật

1. M ó n g trên cát có cốt vải địa k ĩ th u ậ t

Các thí n g h iệ m m ơ hình trong phòn g thí n gh iệm để x á c định sức chịu tải của m ó n g

hình vng được cát rời rạc chống đỡ (độ chặt tương đối = 50% ) và cốt là các lớp vải địa

kĩ thuật khôn g dệt liên kết nhiệt được G u id o, B ie sia d e c k i và Sullivan (1 9 8 5 ) tiến hành.

Một s ố kết quả của các thí nghiệm n à v thể hiện trên hình 3 .7 9 b . C ho các thí n g h iệ m

nay. một s ố thông s ố biến đổi là d; AH; L (1 s ố lóp vải địa k ĩ thuật N và đ ộ bền k é o của

vai địa kĩ thuật ơ f;. N ói chung các thí n g h iệ m này cho thấy khi c ác lớp vải địa kĩ thuật

dật trong độ sâu bằng chiều rộng m ó n g thì tạo hiệu quả hữu ích khi tãng sức chịu tải của

m óng, tuy nhiên chỉ sau khi đã xảy ra đ ộ lún dự kiến - đ ộ lún d o c ác lớp vải địa k ĩ thuật

biến dạnR.

M òng B X B

T ả i trọ n g /d iệ n tíc h đơ n vị

0



1000



2000



3000



4000



Jà~

T

Cá



V ả i đ ịa k ỹ th u ậ t



2L



ã)



2. M ó n g trẻìi đát sét bão hồ (điều k iện (p= 0) có cố t đ ịa k ĩ th u ậ t

V iệc nghiên cứu liên quan đến việc xác định sức chịu tải của m ó n g n ơ n g được lớp đất

séi hão hồ c ó cốt vải địa kĩ thuật ch ố n g đỡ tương tự như c á c vấn đề trình bày trong phần

1, thì còn q ít. G ần đày, Sakti và D as ( 1 9 8 7 ) đã cho các kết quả thí n g h iệ m m ơ hình về

sức chịu tải của m ó n g dải trên đất bão hồ c ó cốt là vải địa k ĩ thuật kh ôn g dột liên kết

nhiệt (có đ ộ bền ch ố n g kéo = 5 3 4 N ). M ột s ố đường c o n g tải trọng - đ ộ lún diễn giải

được ihâv Irên hình 3.80.



205



T ả i trọ n g Q , k N /m



0



5



10



15



20



Hình 3.80: Thí nghiệm sức chịu tải trên móng dải đặt trên đất sét bão liồ

có cốt vái địa k ĩ thuật (N - số lớp có cốt)

Từ các thí n g h iệ m này, c ó thể rút ra m ộ t s ố kết luận sau:

1. Cối vái dịa k ĩ thuật hiệu quả khi cốt đặt trong k h o ả n g c á c h bằng c h iều rộng m óng.

2. Lớp vái địa kĩ thuật đầu tiên phải đặt ở k hoản g c á c h d =



0



,3



5



B (B - c h iều rộng



m óng) thì c h o hiệu quả lớn nhất.



ì. Giá tri kinh tế nhất của L ,/B vào k h oản g 2 (x e m hình 3 .7 9 a để xác định L„).



206



TÀI L IÊ U T H A M K H Ả O



1. Tsytovich



N.



Bcrczantsev



V.



D aỉm atov



B, A b e le v



M.



F'oundaíion Soils and



S u l ) s ỉ r u c ỉ u r c s . M ir P u b lis h e r. M o s c o \v , 1974.



2.



I l o l t 7. R. D. K o v a c s \ v . D. Aỉỉ l ỉ ĩ í r o d u c í i o ỉ ỉ l o G e o t e c h n i c a l E n g i n e e r i n g . P re n tic e

H a ll , 1 9 8 1 .



3.



Das



B.



M.



Priỉicìplcs



()f F ( ‘tttìclỉOỉì



ĩẹineeriỉiiỊ.



PWSKENT



P u b lish in g



C o m p a n v , 1990.

4.



Niiuvỏn Văn Q uang, N g u y ễ n Hữu K háng, U ơ n s Đ ìn h Chất. N ền và m óng các cơng



trình dảỉi ciỉUỉíỊ và cơn V ỉì^/ùữp. N h à xuất bán X â y d ự n s . Hà N ộ i, 1966.

5.



Phạm Xuân>A7//7‘/ ^ vàn d ề dụi chất cơng trình. Nhà xuất bản



X ây dựng, Hà N ội, 1994.



.



Phạm Xuân,... Nlỉữỉì^ p lu ù m i’ ph á p xủ ỵ (iựnẹ ĩrêỉỉ nền



đ ấ t yếu. N hà xuất bản



6



Khoa học K ĩ thuật. Hà iNội, 1973.

7.



Các báo cáo khoa học. Ị tội nạlĩị khoa học Địa chcíĩ cơnq trình với sự nghiệp cơng



nghiệp h - hiện dại hố chít m fứ(\ I là N ội, 1997.

s.



Các háo c á o khoa h(X'. H ội nịỉlĩị khoa học Đ ịa châĩ cònq trình và M ơi trường V iệt



Nam. Thành phơ I lo C hí Minh, 19 C>9.



Ngiii UvCn. Cò so LỈịd ihấì, í'ơ học LỈiít vủ nền niónỊỉ cơng trình. N h à xuất bán

Xây dụìm. Hà N ộ i, 2 0 0 4 .

10, Nmivỏn U yên . Bài lập clụi ( hủ) cơ học dđt vả ĩìéỉì m ổnạ cỏtìg trình. N h à xuất bản

Xây dựng, Hà N ội, 2 0 0 4 .



207