Bài giảng Cơ học đất (Bộ môn Địa kỹ thuật) - Chương 7: Ổn định mái dốc

Bài giảng Cơ học đất (Bộ môn Địa kỹ thuật) - Chương 7: Ổn định mái dốc. Chương 7 gồm có những nội dung chính sau: Vấn đề chung về ổn định bờ dốc, ổn định mái đất dính (phương pháp giả thiết trước dạng mặt trượt), ổn định mái đất rời.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Cơ học đất (Bộ môn Địa kỹ thuật) - Chương 7: Ổn định mái dốcCh−¬ng 7 : æn ®Þnh bê dècc¬ häc ®Êtch−¬ng 7æn ®Þnh m¸i dècBμi 1VÊn ®Ò chung vÒ æn ®Þnh bê dècIV. c¸c ph−¬ng ph¸p tÝnh to¸n æn ®Þnh bê dèc1. Ph−¬ng ph¸p gi¶ thiÕt tr−íc h×nh d¹ng mÆt tr−ît:§Æc ®iÓm cña ph−¬gn ph¸p nμy lμ xuÊt ph¸t tõ c¸c kÕt qu¶ quan tr¾c l©u dμi c¸cm¸i ®Êt thùc tÕ mμ ®−a ra mét sè gi¶ thiÕt ®¬n gi¶n ho¸ vÒ h×nh d¹ng mÆt tr−ît vμtõ ®ã nªu lªn ph−¬ng ph¸p tÝnh gÇn ®óng.Nh−îc ®iÓm chñ yÕu cña c¸c ph−¬ng ph¸p nμy lμ coi khèi ®Êt bÞ ph¸ ho¹i nh− métcè thÓ, giíi h¹n bëi mÆt tr−ît vμ mÆt dèc, ®ång thêi xem tr¹ng th¸i øng suÊt giíih¹n nh− chØ x¶y ra trªn mÆt tr−ît mμ th«i.Thuéc nhãm ph−¬ng ph¸p nμy bao gåm:a) Ph−¬ng ph¸p mÆt tr−ît cã d¹ng g·y khóc:ChØ thÝch hîp cho tr−êng hîp khi ®· biÕt ph−¬ng cña mÆt yÕu trong khèi ®Êt,hoÆc ®· biÕt ph−¬ng mÆt ®¸ gèc trªn ®ã m¸i ®Êt tùa vμo. Ph−¬ng ph¸p nμy cßn®−îc dïng trong tr−êng hîp m¸i ®Êt rêi kh«ng ®ång nhÊt.b) Ph−¬ng ph¸p mÆt tr−ît cã d¹ng xo¾n l«garit:ChØ dïng ®−îc khi m¸i ®Êt ®ång nhÊt.c) Ph−¬ng ph¸p mÆt tr−ît cã d¹ng trô trßn:Ph−¬ng ph¸p mÆt tru trßn cã thÓ gi¶i quyÕt nhiÒu tr−êng hîp phøc t¹p cu¶ m¸i®Êt. HiÖn nay ®−îc ¸p dông réng r·i trong thùc tÕ.2. Ph−¬ng ph¸p dùa trªn lý luËn c©n b»ng cña ®Êt:Ph−¬ng ph¸p nμy cho r»ng khi m¸i ®at¸ mÊt æn ®Þnh th× tr¹ng th¸i c©n b»ng giíi h¹nkh«ng ph¶i chØ x¶y ra trªn mÆt tr−ît mμ c¶ trong toμn bé khèi ®Êt bÞ tr−ît. C¸cph−¬ng ph¸p nμy dùa trªn lêi gi¶i chÆt chÏ cña bμi to¸n c©n b»ng giíi h¹n cñaX«c«lovxki vμ ph¶n ¸nh t−¬ng ®èi ®óng ®¾n khèi ®Êt bÞ ph¸ ho¹i.Nh−îc ®iÓm cña ph−¬ng ph¸p nμy lμ tÝnh to¸n rÊt phøc t¹p, tèn nhiÒu c«ng søc.Ch−¬ng 7 : æn ®Þnh bê dècc¬ häc ®ÊtBμi 2æn ®Þnh m¸i ®Êt dÝnh(ph−¬ng ph¸p gi¶ thiÕt tr−íc d¹ng mÆt tr−ît)I. nguyªn lý c¬ b¶n1. HÖ sè æn ®Þnhd0RαΒRCWSΑLH×nh 7-1 : S¬ ®å x¸c ®Þnh hÖ sè æn ®Þnh K§Ó ®¸nh gi¸ æn ®Þnh cña m¸i ®Êt dÝnh, th−êng th«ng qua hÖ sè æn ®Þnh:Momen.chong.truotMomen.gay.truot( S .L).R ( S .L).R=K=W .d(γ .F ).dK=Trong ®ã:K: hÖ sè an toμn vÒ æn ®Þnh.S: c−êng ®é chèng c¾t trung b×nh cña ®Êt trªn cung tr−ît.L: chiÒu dμi cung tr−îtL=(π .α ).R1800(73-1a)(73-1b)Ch−¬ng 7 : æn ®Þnh bê dècc¬ häc ®ÊtR: b¸n kÝnh cung tr−îtα : Gãc ch¾n cung tr−îtW: träng l−îng l¨ng thÓ tr−ît ABC (tÝnh cho 1m dμi)F : DiÖn tÝch mÆt ABC cña l¨ng thÓ tr−îtγ : träng l−îng ®¬n vÞ trung b×nh cña khèi ®Êt tr−îtd : Kho¶ng c¸ch tõ ph−¬ng lùc W ®Õn t©m tr−ît.Tõ biÓu thøc (73-1), cã thÓ suy ra:-Khi K = 1: m¸i ®Êt ë tr¹ng th¸i c©n b»ng giíi h¹n.-Khi K > 1: m¸i ®Êt æn ®Þnh.-Khi K < 1: m¸i ®Êt mÊt æn ®Þnh.Tuú thuéc vμo t×nh h×nh c«ng tr×nh cô thÓ còng nh− ph−¬ng ph¸p tÝnh, trÞ sè æn ®ÞnhK cã thÓ lÊy tõ 1.1 1.5.§èi víi mét lo¹i ®Êt nhÊt ®Þnh th× gi¸ trÞ cña K tuú thuéc vμo vÞ trÝ cña mÆt tr−ît. MÆttr−ît øng víi gi¸ trÞ Kmin lμ mÆt tr−ît nguy hiÓm nhÊt. Do ®ã, tÝnh æn ®Þnh bê dècchÝnh lμ ®i x¸c ®Þnh mÆt tr−ît cã K nhá nhÊt.2. X¸c ®Þnh t©m tr−ît nguy hiÓm nhÊta) §èi víi ®Êt dÝnh cã tÝnh dÎo cao:-MÆt tr−ît nguy hiÓm nhÊt lμ mÆt tr−ît ®i qua ch©n m¸i, cã t©m lμ giao ®iÓm cñahai ®−êng th¼ng OA vμ OB.-§−êng OA lμm víi mÆt m¸i dèc mét gãc β1, cßn ®−êng OB th× lμm víi ph−¬ngngang ®Ønh m¸i mét gãc lμ β2.-C¸c gãc β1, β2 thay ®æi theo gãc m¸i dèc β, theo b¶ng (73-1) d−íi ®©y:B¶ng 73-1 : B¶ng trÞ sè β1 ; β2 theo gi¸ trÞ gãc m¸i dèc ββ1β26002004001:14502803701 : 1.533047’2603501:226034’2503501:318026’2503501:511019’250370§é dèc m¸iGãc m¸i β1 : 0.5Ch−¬ng 7 : æn ®Þnh bê dècc¬ häc ®Êtb) §èi víi ®Êt dÝnh cã ϕ > 0:-T©m tr−ît nguy hiÓm nhÊt n»m trªn ®−êng th¼ng OE kÐo dμi. §iÓm O ®−îcx¸c ®Þnh nh− trªn, ®iÓm E c¸ch ch©n m¸i mét ®o¹n 4.5H vμ c¸ch ®Ønh m¸i mét®o¹n 2H (H : chiÒu cao m¸i dèc).-C¸ch x¸c ®Þnh t©m tr−ît nguy hiÓm nhÊt theo tr×nh tù sau:12k1k201023k3Mkm03inki0*kn0iβ20nΒRCβΑ2Hβ14.5HEH×nh 7-2 : S¬ ®å x¸c ®Þnh t©m tr−ît nguy hiÓm nhÊt Kmin(1) X©y dùng ®−êng cong O~K:-Gi¶ sö t©m tr−ît lμ O1 , ta x¸c ®Þnh ®−îc hÖ sè æn ®Þnh lμ K1 ; Tõ ®iÓm O1 kή−êng th¼ng vu«ng gãc víi OE ; vμ trªn ®−êng th¼ng nμy lÊy theo tû lÖ ®Þnhtr−íc mét ®o¹n cã gi¸ trÞ lμ K1 ®−îc ®iÓm (1).-T−¬ng tù nh− vËy, gi¶ sö lÇn l−ît t©m tr−ît thay ®æi ®Õn c¸c ®iÓm O2, O3 .. On ;ta còng tÝnh ®−îc lÇn l−ît c¸c gi¸ trÞ hÖ sè æn ®Þnh t−¬ng øng lμ K2, K3, .. Kn ;vμ trªn c¸c ®−êng vu«ng gãc víi OE t¹i c¸c ®iÓm O2, O3 .. On lÊy theo tû lÖ lÇnl−ît c¸c ®o¹n K2, K3, .. Kn ®−îc c¸c ®iÓm (2) , (3) , ..(n).-Nèi c¸c ®iÓm (1), (2) , (3) , ..(n). ®−îc ®−êng cong quan hÖ O~K (®−êng biÓudiÔn gi¸ trÞ K thay ®æi khi t©m tr−ît thay ®æi).(2) X¸c ®Þnh t©m tr−ît nguy hiÓm nhÊt vμ gi¸ trÞ Kmin:-KÎ ®−êng th¼ng song song víi OE tiÕp xóc víi ®−êng cong O~K t¹i ®iÓm M.Tõ ®iÓm M h¹ ®−êng vu«ng gãc víi OE t¹i O*. Vμ O* chÝnh lμ t©m tr−îtnguy hiÓm nhÊt.Ch−¬ng 7 : æn ®Þnh bê dècc¬ häc ®Êt- ...