Bài giảng Cơ học đất: Chương 6 - ThS. Phạm Sơn Tùng

Bài giảng Cơ học đất - Chương 6: Tường chắn, giới thiệu các kiến thức: áp lực chủ động đất rời tác dụng lên tường chắn, lý thuyết Coulomb, tường cọc bản, tường trọng lực, tường kiểu tường thợ, ba loại áp lực lên tường chắn, quan hệ giữa áp lực và dịch chuyển ngang lưng tường. Đây là tài liệu học tập, tham khảo dành cho sinh viên và giảng viên ngành Xây dựng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Cơ học đất: Chương 6 - ThS. Phạm Sơn Tùng Áp lực chủ động đất rời tác dụng lên tường chắn Lý thuyết CoulombCác giả thuyết cơ sở:- Khối đất sau tường chắn trượt theo một mặt phẳng trượt BC- Lăng thể trượt ABC xem như là một cố thể: khi trượt thì trượt toàn khối chứ không rời ra- Lăng thể trượt ABC ở trạng thái cân bằng giới hạn (cân bằng tĩnh)- Xét 1 m chiều dài tường chắn Cơ học đất - Chương 6 Tính toán áp lực đất rời lên tường chắn theo lý thuyết CoulombXét sự cân bằng tĩnh của lăngthể trượt ABC: sự cân bằngcủa 3 lực E, R và W=> E = f (α, β, δ, γ, φ, θ)δ: góc ma sát giữa đất và tườngchắnφ: góc ma sát trong của đấtα, β, δ, γ, φ: xác định được từban đầuθ: góc của mặt phẳng trượt BC(chưa biết)=> E = f (θ)W = γ. S∆ABC Cơ học đất - Chương 6 Tính toán áp lực đất rời lên tường chắn theo lý thuyết Coulomb dE  0     0 => giá trị cực tiểu của E (áp lực của tường d lên đất khi lăng thể đất bị trượt) Công thức chung tính áp lực chủ động của đất là: 1 E a  a H ² 2 λ a: hệ số áp lực chủ động cos²( )a  2  sin(+).sin(- )  cos².cos( +). 1+   cos( +).cos( -)  Cơ học đất - Chương 6 Tính toán áp lực đất rời lên tường chắn theo lý thuyết CoulombÁp lực đất phân bố theo chiều cao tường: pa = λa.γ.zTrong điều kiện đơn giản nhất: α = β = δ = 0, ta có:  o  a  tg ²  45    2 Cơ học đất - Chương 6 Tính toán áp lực đất rời lên tường chắn theo lý thuyết Coulomb Trường hợp trên mặt đất có tải trọng thẳng đứng phân bố đều cường độ qTrong trường hợp α = β =δ = 0: pa = λa.γ.z + λa.q 1 E a   a  H ²   a qH 2λ a xác định như trên Cơ học đất - Chương 6 Tính toán áp lực đất rời lên tường chắn theo lý thuyết Coulomb Trường hợp đất sau lưng tường gồm nhiều lớp đất song song Chia tường thành nhiều đoạn ứng với các lớp đất Áp lực lớp đất đầu tiên lên tường chắn tính bình thường Với lớp đất phía dưới: thay thế lớp đất bên trên bằng tải trọng thẳng đứng phân bố đều tác dụng lên mặt phân cách giữa 2 lớp đất Cơ học đất - Chương 6Tính toán áp lực đất rời lên tường chắn theo lý thuyết Coulomb Trường hợp đất sau lưng tường có mực nước ngầm Coi đất gồm 2 lớp: lớp đất phía trên mực nước ngầm và lớp đất phía dưới mực nước ngầm Bài toán trở về trường hợp lớp đất gồm 2 lớp đất song song như ở trên Chú ý: γ2 = γbh - γn Cơ học đất - Chương 6Tính toán áp lực đất rời lên tường chắn theo lý thuyết Coulomb Trường hợp lưng tường gãy khúc Chia tường thành nhiều đoạn ứng với các gãy khúc Đoạn đầu tiên (AB): tính toán bình thường Đoạn tiếp sau: kéo dài tường chắn đến khi gặp mặt đất. Ta sẽ tính áp lực đất lên lưng tường BC’. Vẽ biểu đồ áp lực đất lên lưng tường BC’, sau đó bỏ đi phần ứng với đoạn CC’ Cơ học đất - Chương 6 Bài tập1. Có 1 tường chắn đất cao 6 m, lưng tường có góc nghiêng α = - 15 °. Đất đắp sau tường có mặt nghiêng dưới góc β = 25°. Đất đắp là đất cát, trọng lượng riêng γ = 18 kN/m³, góc ma sát trong φ = 30°2. Có 1 tường chắn đất cao 7 m, α = β = δ = 0, γ = 18 kN/m³, φ = 30°. Tải trọng đứng phân bố đều trên mặt đất sau lưng tường chắn q = 15 kN/m²3. Có 1 tường chắn đất cao 8 m, α = β = δ = 0; đất đắp sau lưng tường gồm 2 lớp: h1 = 3 m , γ1 = 16 kN/m³, φ1 = 30° h2 = 5 m, γ2 = 18 kN/m³, φ2 = 15° Cơ học đất - Chương 6 ...