Giáo trình cơ học đất - Chương 7 Áp lực đất lên tường chắn

Áp lực đất lên tường chắn $1. áp lực đất và điều kiện sản sinh ra nó:Tường chắn là một kết cấu dùng để giữ cho khối đất sau tường được cân bằng. Phân loại tường: Theo vật liệu xây dựng. Theo hình dạng. Theo chiều cao. Theo độ cứng. ? Phân theo độ cứng ? quan trọng
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình cơ học đất - Chương 7 Áp lực đất lên tường chắn ch−¬ng 7. ¸p lùc ®Êt lªn t−êng ch¾n $1. ¸p lùc ®Êt vµ ®iÒu kiÖn s¶n sinh ra nã: T−êng ch¾n lµ mét kÕt cÊu dïng ®Ó gi÷ cho khèi ®Êt sau t−êng ®−îc c©n b»ng. Ph©n lo¹i t−êng: Theo vËt liÖu x©y dùng. Theo h×nh d¹ng. Theo chiÒu cao. Theo ®é cøng. → Ph©n theo ®é cøng → quan träng: 3 lo¹i: → a, T−êng cøng, hoÆc träng lùc: Nã gi÷ ®−îc tr¹ng th¸i æn ®Þnh chñ yÕu nhê vµo träng l−îng b¶n th©n, VËt liÖu: g¹ch, ®¸, bª t«ng, bª t«ng cèt thÐp... → b, T−êng cäc v¸n, t−êng mÒm: DÔ bÞ biÕn d¹ng trong qu¸ tr×nh sö dông, nã gi÷ ®−îc tr¹ng th¸i æn ®Þnh nhê c¾m s©u vµo nÒn ®Êt, cã khi cã c¶ neo. VËt liÖu: Cäc v¸n b»ng gç, bª t«ng, kim lo¹i ®èng xÝt nhau t¹o thµnh. → c, T−êng máng, t−êng b¸n träng lùc: Nã gi÷ ®−îc tr¹ng th¸i æn ®Þnh nhê; träng l−îng b¶n th©n + träng l−îng ®Êt trªn b¶n ®¸y. VËt liÖu: Bª t«ng cèt thÐp. + T−êng ch¾n lµ KC lu«n chÞu t¸c ®éng cña ®Êt → ®Æc biÖt theo ph−¬ng ngang → lµm t−êng di chuyÓn → sinh ra tr−ît lËt. + ¸p lùc lªn t−êng ∈: §é cøng cña t−êng H×nh d¸ng, vËt liÖu t−êng. §Êt sau t−êng. ChuyÓn vÞ t−¬ng ®èi gi÷a ®Êt vµ t−êng... Trong lý luËn ¸p lùc ®Êt, ng−êi ta th−êng xÐt 3 lo¹i ¸p lùc sau: ¸p lùc ®Êt chñ ®éng → øng víi 3 lo¹i chuyÓn vÞ ¸p lùc ®Êt bÞ ®éng ¸p lùc ®Êt tÜnh t−¬ng ®èi gi÷a ®Êt vµ t−êng. Trong ch−¬ng nµy chØ ®Ò cËp ®Õn vÊn ®Ò c¬ b¶n cña ¸p lùc ®Êt lªn t−êng ch¾n cøng → T−êng kh«ng biÕn d¹ng ThÝ nghiÖm cho thÊy: http://www.ebook.edu.vn 1 + Khi t−êng ®øng yªn: §Êt sau t−êng æn ®Þnh → kh«ng bÞ biÕn d¹ng → ¸p lùc lªn t−êng → ¸p lùc tÜnh → §iÓm (a ) trªn biÓu ®å. + T−êng dÞch chuyÓn ra ngoµi → ¸p lùc gi¶m dÇn. Theo Terzaghi khi t−êng dÞch chuyÓn ®o¹n: 0.005 ÷ 1% H ( H → chiÒu cao t−êng) → th× xuÊt hiÖn c¸c vÕt nøt trong ®Êt. Khèi ®Êt sau t−êng sÏ bÞ tr−ît xuèng theo c¸c vÕt nøt nµy → ta gäi → mÆt tr−ît chñ ®éng. ¸p lùc lóc ®ã gäi: ¸p lùc chñ ®éng - Pc → §iÓm (b). + T−êng ®i vµo trong → ®Êt nÐn l¹i → ¸p lùc t¨ng dÇn. khi dich chuyÓn ®ñ lín (th−êng gÊp nhiÒu lÇn so víi chuyÓn vÞ ra ngoµi ®Ó xuÊt hiÖn mÆt tr−ît chñ ®éng) → xuÊt hiÖn vÕt nøt → mÆt tr−ît bÞ ®éng - Pb → ®iÓm (c) * KÕt qu¶ thÝ nghiÖm Terzaghi cho: XÐt σh/σv: + T−êng ®øng yªn: → c¸t chÆt = 0.4÷0.45 → c¸t xèp = 0.45÷0.50 + MÆt tr−ît chñ ®éng = 0.25 + MÆt tr−ît bÞ ®éng = 4. * KÕt qu¶ thÝ nghiÖm Lambe: Cho biÕt cã thÓ ng/cøu ¸p lùc chñ ®éng b»ng th/nghiÖm nÐn 3 trôc + ¸p lùc chñ ®éng khi → cho gi·n mÉu theo ph−¬ng ngang kho¶ng: 0.5%H + Ðp ngang mÊu ®Õn 0.5% H → th× ®Õn nöa gi¸ trÞ bÞ ®éng; ¸p lùc bÞ ®éng toµn bé Ðp ngang ®Õn 2%H; §Êt rêi xèp → Ðp → 15% H → ®¹t ¸p lùc bÞ ®éng. • ¸p lùc ®Êt lªn t−êng ∈ Sù lµm viÖc ®ång thêi gi÷a t−êng vµ nÒn ®Êt, ®Ó x¸c ®Þnh ®−îc ¸p lùc lªn t−êng cÇn cã ®Çy ®ñ sè liÖu vÒ ®Êt, ho¹t ®éng n−íc ngÇm, chuyÓn vÞ cña t−êng... $.2. Ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh ¸p lùc tÜnh cña ®Êt lªn t−êng. §Ó tÝnh ¸p lùc ®Êt tÜnh, cã thÓ dïng lý luËn ®µn håi, t−¬ng tù nh− khi xÐt tr¹ng th¸i øng xuÊt cña ph©n tè ®Êt trong hép nÐn cã thµnh cøng. http://www.ebook.edu.vn 2 ë ®©y øng xuÊt b¶n th©n cña ®Êt: σbt = γz → lµ ø/s chÝnh lín nhÊt, ¸p lùc ®Êt tÜnh σo th× ®ãng vai trß ø/s chÝnh nhá nhÊt. V× ®Êt cßn ë tr¹ng th¸i c©n b»ng ®µn håi nªn → vßng trßn Mor n»m d−íi ®−êng biÓu diÔn c−êng ®é chèng c¾t. ø/s ®Êt tÜnh σo cã thÓ tÝnh dùa vµo kh¸i niÖm vÒ hÖ sè nÐn h«ng → σo = γzξ VËy: BiÓu ®å c−êng ®é ¸p lùc ®Êt tÜnh → cã d¹ng tam gi¸c → cã tæng: γH 2 ξ Eo = 2 ξ - HÖ sè ¸p lùc h«ng → x¸c ®Þnh b»ng th/ng hoÆc lÊy theo b¶ng. μo ξ= 1 − μo $.3. Ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh ¸p lùc chñ ®éng vµ bÞ ®éng cña ®Êt lªn t−êng. 3.1, Lý luËn c©n b»ng giíi h¹n: 1. Ph−¬ng ph¸p cña Rankine: Gi¶ thiÕt: Bá qua ma s¸t gi÷a ®Êt vµ t−êng vµ kh«ng xÐt ¶nh h−ëng cña lùc dÝnh. Kh«ng nh÷ng x¸c ®Þnh ®−îc gi¸ trÞ ¸p lùc tÜnh mµ cßn t×m ra biÓu thøc x¸c ®Þnh ®−îc mäi tr¹ng th¸i cña ®Êt trong ®ã cã ¸p lùc chñ ®éng vµ bÞ ®éng. a. NÒn ®Êt rêi: ( c=0; ϕ ≠ 0): mÆt ®Êt nghiªng gãc i; L−ng t−êng ®øng. XÐt ph©n tè: → 2 mÆt // mÆt th¼ng ®øng 2 mÆt // mÆt ®Êt. σv T−êng dÞch chuyÓn, gi¸ trÞ: σLmin ≤ σL = const, ≤ σLma x VËy cã v« sè vßng trßn Mo ®i qua a http://www.ebook.edu.vn 3 cã t©m trªn trôc σ. Vßng 1: σL bÊt kú. Vßng 2: Tr¹ng th¸i CBGH cùc tiÓu → g©y nªn ¸p lùc chñ ®éngσLmin lªn t−êng. Vßng 3: Tr¹ng th¸i CBGH cùc ®¹i → g©y nªn ¸p lùc bÞ ®éng σLmax lª ...