Bài giảng Công trình bến - cảng - Chương 5: Công trình bến tường cọc

Nội dung trình bày trong chương này gồm có: Khái niệm và phân loại công trình bến tường cọc; cấu tạo công trình bến tường cọc không neo; công trình bến tường cọc một tầng neo; tính toán công trình bến tường góc một tầng neo; tính toán công trình bến tường cọc không neo, kiểm tra ổn định chung theo mặt trượt cung tròn;... Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Công trình bến - cảng - Chương 5: Công trình bến tường cọcChương 5. Công trình bến tường cọc.Chương 5.CÔNG TRÌNH BẾN TƯỜNG CỌC.5.1. Khái niệm và phân loại công trình bến tường cọc5.1.1. Khái niệm:Công trình bến tường cọc là loại kết cấu tường mỏng gồm nhiều cọc riêng lẻ đóngsát nhau sâu vào trong đất, ổn định của nó là nhờ phần cọc đóng vào trong đất và hệthống neo giữ của tường mặt.5.1.2.Phân loại:Tuỳ theo quan điểm mà tường cọc có thể phân thành các loại:5.1.2.1. Theo trạng thái làm việc:Tường cừ được phân thành tường cừ tự do, cừ không neo và cừ có neo (tường cừmột neo, hai neo hay nhiều neo).5.1.2.2. Theo vật liệu làm cừ:Có thể phân làm ba loại chính gồm: bến tường cừ gỗ, bến tường cừ thép và bếntường cừ bê tông cốt thép .1) Công trình bến tường cừ gỗ:Thường được sử dụng ở những địa phương có nhiều gỗ, ở vùng nước không có hà,môi trường xâm thực ít. Gỗ ngập hoàn toàn trong nước sẽ tăng tuổi thọ, do đó có thểdùng gỗ làm các bến tường cừ đặc biệt là tường cừ không neo. Các loại bến này thích hợpvới chiều sâu nhỏ không lớn hơn 3m.2) Công trình bến tường cừ thép:Có ưu điểm tăng chiều cao của bến do sức chịu vật liệu cao nhất là cừ có neo, tầngneo càng nhiều càng giảm chiều sâu đóng cọc. Tiết dạng cừ nhiều dạng: cừ phẳng, chữ Z,chữ T, chữ I... Một ưu điểm nữa là cọc cừ cứngvà dài nên đóng được vào nhiều loại đất.Liên kết giữa các cọc cừ là khóa thép nên ngăn giữ đất lấp sau tường rất tốt.Nhược điểm của cừ thép là dễ bị ăn mòn do nước biển cho nên phải bảo vệ bằngcách sơn quét nhựa đường và các miếng kẽm chịu ăn mòn thay cho cọc ván thép. Loạinày tốn nhiều thép cho nên giá thành thường cao.Chiều dài cừ thép trong khoảng (12÷30)m, vì vậy cừ thép được ứng dụng nhiềucho các loại bến dọc bờ có chiều sâu trước bến (10÷12)m.3) Công trình bến tường cừ bê tông cốt thép:So với cừ thép cừ bê tông cốt thép chống tác động ăn mòn của nước biển tốt hơnsong chiều sâu trước bến có phần giảm. Trong trường hợp làm bằng cọc bê tông cốt thépứng suất trước thì tiết kiệm được vật liệu và còn đóng được cả vào đất cứng. Đối vớinước ta sử dụng loại công trình này còn cho phép sử dụng được nguồn vật liệu địaphương.Với tường bến cao 10m thì cọc có thể dài 25m dày 0,5m nặng tới 15 tấn. Vì cọc dàivà nặng nên thi công khó đảm bảo chất lượng, khó đóng sít, để ngăn đất lấp sau tườngtrôi ra ngoài cần phải dùng biện pháp hàn bít đặc biệt đó là vấn đề khó khăn trong thicông.5-1Chương 5. Công trình bến tường cọc.5.2. Cấu tạo công trình bến tường cọc không neo413b53c23a1. DÇm mò2. T−êng mÆt3a. TÇng läc ng−îc3b. Khèi ®¸ gi¶m t¶i3c. C¸t (®Êt lÊp sau t−êng)4. BÝch neo5. §Öm vaHình 5_ 1 Cấu tạo công trình bến tường cọc không neo.Công trình bến tường cọc không neo có những bộ phận chính sau: dầm mũ, tườngmặt, đất lấp sau tường, ngoài ra còn có kết cấu đậu tàu và bích neo tàu.5.2.1. Dầm mũ.Dầm mũ của tường góc thường được làm bằng bê tông cốt thép đổ tại chỗ, nhiệmvụ của nó là nối liền tất cả các cọc trong tường mặt làm thành bức tường liền và tạo thànhmột mặt phẳng trước bến để lắp đặt thiết bị đậu tàu tạo điều kiện cho tàu đậu bốc xếphàng hoá một cách an toàn thuận tiện.Để thi công nhanh, đảm bảo chất lượng người ta còn làm dầm mũ đổ tại chỗ có cácbản mặt lắp ghép bằng bê tông cốt thép thay cho các ván khuôn.Trường hợp tường mặt là cọc ván thép thì dầm mũ còn có tác dụng bảo vệ cọckhông bị môi trường xâm thực, khi đổ dầm mũ phải bao trùm tường mặt dưới mực nướcthấp thiết kế 0,2m.5.2.2.Cấu tạo tường mặtTường mặt của công trình bến tường cọc gồm nhiều cọc đơn được đóng liền, liênkết với nhau tạo thành bức tường.1) Tường mặt là cọc bê tông cốt thép bao gồm các tiết diện sau:- Tiết diện hình chữ nhật, kích thước tiết diện bxh: 50x25; 50x30; 50x35; 50x40;50x45.hĐể chống hiện tượng đất lấp sau tường trôi ra ngoài khu nước người ta sử dụng cácdạng liên kết sau:bGê - R·nhR·nh - R·nhHình 5_ 2 Tiết diện và liên kết cọc chữ nhật BTCT.5-2Chương 5. Công trình bến tường cọc.- Tiết diện chữ T, kích thước:bc = 1,2÷2,0mhc = 0,15÷0,20mb = 0,3÷0,4mh = 0,45÷0,75mhhcbcb25Hình 5_ 3 Tiết diện cọc chữ T BTCT60Hình 5_ 4 Liên kết cọc chữ T BTCT- Tiết diện tròn – cọc trụ ốngkích thước:D = 0,8÷2,0mδ = 0,10÷0,20mδDHình 5_ 5 Tiết diện và liên kết cọc ống BTCT.2) Tường cọc là cọc ván thépPh¼ngCh÷ ZHình 5_ 6 Tiết diện cọc ván thép.Liên kết giữa các cọc là liên kết khoá.5-3Lßng m¸ngChương 5. Công trình bến tường cọc.Hình 5_ 7 Liên kết cọc ván thép.5.2.3. Đất lấp sau tường: Thường dùng hai loại vật liệu là cát và đá hộc.Cát có góc ma sát giữa các hạt ϕ = 20÷35oĐá hộc có góc ma sát giữa các viên đá ϕ = 41÷45oĐất lấp sử dụng đá hộc có lợi về mặt chịu lực (làm giảm áp lực đất chủ động tácdụng lên tường mặt) song giá thành lại cao, vì vậy người ta kết hợp khối đá giảm tải vàcát để lấp lòng bến.20cm3x420cm1x220cmH−íng dßng ch¶yHình 5_ 8 Cấu tạo tầng lọc ngược.Gi ...