Bài giảng Công trình bến - cảng - Chương 3: Công trình bến bệ cọc cao

Bài giảng Công trình bến - cảng - Chương 3: Công trình bến bệ cọc cao. Chương này trình bày những nội dung chính sau: Khái niệm và phân loại, Cấu tạo công trình bến bệ cọc cao, nguyên tắc tính toán công trình bến bệ cọc cao, phân phối lực ngang trong một phân đoạn bệ cọc, một số phương pháp tính công trình bến bệ cọc cao mềm. Mời tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Công trình bến - cảng - Chương 3: Công trình bến bệ cọc caoChương 3. Công trình bến bệ cọc cao.Chương 3CÔNG TRÌNH BẾN BỆ CỌC CAO3.1. Khái niệm và phân loại.3.1.1.Khái niệm.Công trình bến bệ cọc cao gồm bệ cọc và nền cọc. Bệ cọc thường cách mặt đất mộtkhoảng nào đó. Công trình bến bệ cọc cao có thể chịu được tải trọng và ổn định được lànhờ sức chống của nền cọc, chủ yếu là lực ma sát xung quanh cọc và một phần sức chốngở mũi cọc. Bệ cọc có nhiệm vụ chịu toàn bộ tải trọng phía trên và truyền tải trọng đó chonền cọc, nền cọc tiếp nhận tải trọng do bệ cọc truyền xuống gồm tải trọng khai thác phíatrên và trọng lượng bản thân bệ, ... rồi truyền tải trọng này cho nền đất.BÖ cäcNÒn cäcHình 3_ 1 Cấu tạo công trình bến bệ cọc cao.Phạm vi áp dụng:Công trình bến bệ cọc cao có thể xây dựng ở bất kỳ nơi nào có thể đóng được cọc,thích nghi với mọi loại hình, được dùng cho các bến nhỏ cũng như bến có độ sâu lớn.3.1.2.Phân loại3.1.2.1. Phân loại theo độ cứng của bệDựa vào tỷ số giữa chiều rộng bệ (B) và chiều cao tính đổi (htđ) người ta chia côngtrình bến bệ cọc cao ra làm ba loại.B≤ 7 : Bệ cọc cao cứng;h td4,3 ≤3-1B≤ 7 : Bệ cọc cao không cứng;h tdChương 3. Công trình bến bệ cọc cao.B> 7 : Bệ cọc cao mềm.h tdht®BSHình 3_ 2 Sơ đồ tính độ cứng của bệ cọc.3.1.2.2. Phân loại theo vị trí của công trình so với bờ- Công trình bến liền bờ: có thể nối trực tiếp với bờ, hoặc nối với bờ thông qua côngtrình sau bến;- Công trình bến bệ cọc cao song song với bờ, nôi với bờ bằng cầu dẫn;- Công trình bến nhô;- Công trình bến bệ cọc cao xa bờ.3.1.2.3. Theo dạng kết cấu- Công trình bến bệ cọc cao rỗng;- Công trình bến bệ cọc cao có tường cọc trước, công trình bến bệ cọc cao có tườngcọc sau.3.1.2.4. Phân loại theo vật liệuCông trình bến bệ cọc bằng gỗ, bê tông cốt thép, hỗn hợp BTCT và thép.3.2.Cấu tạo công trình bến bệ cọc cao.3.2.1. Cấu tạo của bệ cọc.3.2.1.1. Bệ cọc cứngTrước đây thường sử dụng, hiện nay ít dùng vì bề rộng của bệ thường rất hẹp, phầnlớn bệ đặt sâu trong đất nên loại bệ này thường chỉ xây dựng đối với bến yêu cầu độ sâutrước bến không lớn lắm.Để có thể tăng độ sâu trước bến, ngươi ta sử dụng tường cừ phía trước, hoặc tườngcừ sau;3-2Chương 3. Công trình bến bệ cọc cao.1 ÷ 3cm10:1973:1 ÷ 1>1 mMNTTK4< 3,0 m8533 ÷ 4m1:1,15÷75:1,(0,5 ÷ 1,0) m> 1,0 m2 ÷ 3m62Hình 3_ 3Cấu tạo công trình bến bệ cọc cao.1-Bệ cọc; 2-Nền cọc; 3-Đá đổ gầm bến; 4-Công trình sau bến; 5-Tầng lọc ngược6-Chân khay; 7-Kết cấu đỡ tàu; 8-Bích neo tàu; 9-Kết cấu đệm tàuT−êng cõtr−ícT−êng cõsauHình 3_ 4 Bệ cọc cứng với tường cừ trước và sau.- Khi trên bến có cần trục cổng thì chân trước bao giờ cũng nằm trong phạm vi bệ.Chân sau thường nằm ngoài bệ. Trong trường hợp đó cần đóng thêm một hàng cọc dướiđường cần trục kết hợp với dầm dọc để đỡ đường ray.Nếu không đóng hàng cọc này thì cần chú ý xử lý hiện tượng lún không đều giữachân trước và chân sau.3-3Chương 3. Công trình bến bệ cọc cao.Hình 3_ 5 Bệ cọc cứng có cần trục.- Theo chiều dọc bến của công trình bến bệ cọc cao nói chung được chia thành cácphân đoạn đều nhau, giữa các phân đoạn có khe phòng lún, co dãn nhiệt độ bề rộng từ (13)cm. Chiều dài các phân đoạn phụ thuộc vào điều kiện địa chất, địa hình, điều kiện thicông... quyết định. Tuy nhiên thường được chọn trong phạm vi từ 25 ÷ 50m.- Kết cấu của bệ thường là bản không dầm.3.2.1.2. Bệ cọc mềmLà hình thức kết cấu được sử dụng rộng rãi từ trước cho đến nay. Kết cấu bệ baogồm các loại sau:a)b)hbh dnhbc)B¶n kh«ng dÇmd)B¶n - dÇm nganghbh dn h ddhbh ddB¶n - dÇm däcB¶n - dÇm ngang - dÇm däcHình 3_ 6 Kết cấu bệ cọc mềm.1) Bản không dầm:Chiều dày bản (45÷60)cm nếu bên trên có đường sắt và đường cần trục thì trên bảnphải đổ một lớp bê tông cốt thép hoặc không cốt thép có chiều cao (10÷15)cm để tạo mặtbằng phẳng sau khi lắp đường sắt và đường cần trục.2) Bản có dầm ngang (hoặc dầm dọc):3-4Chương 3. Công trình bến bệ cọc cao.Chiều cao bản hb = (25÷50)cm chiều cao dầm do tính toán để định ra, sơ bộ chọn(0,5÷1,0)m, bề rộng của dầm ngang (hoặc dầm dọc) chú ý phải đủ rộng để bố trí liên kếtvới các cọc, nhất là cọc xiên chụm đôi3) Bản có dầm ngang và dầm dọcChiều cao của bản hb =(18÷25)cm, chiều cao dầm theo tính toán sơ bộ có thể chọn(40÷75)cm. Bề rộng của dầm ngang (hoặc dọc) chú ý phải đủ rộng để thỏa mãn liên kếtgiữa cọc với dầm4) Ghi chú:Bản không dầm có mặt dưới thoáng, bằng phẳng khi nước mặn bốc hơi, ít bị đọnglại cho nên kết cấu bị phá hoại ít;Trường hợp bản có dầm ngang, dầm dọc thì nước mặn bốc hơi vị đọng nhiều nênmức độ phá hoại lớn vì vậy trong tính toán thiết kế phải chọn mác bê tông và chiều dàylớp bảo vệ cốt thép hợp lý;Các cấu kiện: bản, dầm ngang, dầm dọc có thể là bê tông cốt thép thường hoặc bêtông cốt thép ứng suất trước. Đối với một số bến nhỏ mang tính chất tạm thời bệ cọc cóthể sử ...