Tính toán áp lực đất

Trong thi công đào đất, khi tạo mái dốc thành hố đào, gia cường chống sụt lở cho vách thành hố đào, đào đất thi công tường chắn đất hoặc tường tầng hầm nhà cao tầng… chúng ta đều phải tính toán áp lực đất của thành hố đào. tính toán áp lực đất có hai phương pháp tính toán chủ yếu:
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tính toán áp lực đất TÍNH TOAÙN AÙP LÖÏC ÑAÁT Bieân soaïn: ÑAËNG ÑÌNH MINH Trong thi coâng ñaøo ñaát, khi taïo maùi doác thaønh hoá ñaøo, gia cöôøng choáng suït lôû cho vaùch thaønh hoá ñaøo, ñaøo ñaát thi coâng töôøng chaén ñaát hoaëc töôøng taànghaàmnhaøcao taàng… chuùngta ñeàuphaûi tính toaùnaùp löïc ñaátcuûathaønhhoá ñaøo. Tính toaùnaùplöïc ñaátcoù hai phöôngphaùptính toaùnchuûyeáu: Phöôngphaùptính toaùncuûaW.J.M Rankine. Phöôngphaùptính toaùncuûaC.A. Coulomb. Phöông phaùp tính cuûa Coulomb giaûn ñôn, phaïm vi söû duïng töông ñoái roäng raõi. Phöôngphaùptính cuûaRankinecuõnggiaûnñôn, deãöùngduïng,noùi chungngöôøi thi coânglaäpbieänphaùpsöûduïngtöôngñoái nhieàu. I. Tính toaùn aùp löïc ñaát theo phöông phaùp Rankine: 1. Tính aùp löïc ñaát chuû ñoäng: 2c Ka Ñaát giaùp löng töôøng thaúng ñöùng, ñaát treân ñænh d töôøng ngang phaúng, boû qua zo löïc ma saùt giöõa ñaát vaø maët a ñöùng cuûa töôøng chaén, cöôøng H ñoä aùp löïc ñaát chuû ñoäng Pa ñöôïc tính nhö coâng thöùc döôùi H/ 3 (H-zo)/ 3 ñaây. b c γ. H.Ka γ. H.Ka (a) Töôøg chaé tính aù n n p (c) AÙ löï ñaá dính ùct p (b) AÙ löï ñaá khoâg ùct p n Ñoái vôùi ñaát khoâng löï chuû ng c ñoä dính dính: Hình 1: Bieå ñoà p löï ñaá u aù c t. ϕ Pa = γHtg 2 (45 0 − ) = γHK a 2 Ñoái vôùi ñaátdính: ϕ ϕ Pa = γHtg 2 (450 − ) − 2ctg (450 − ) 2 2 Pa = γHK a − 2c K a Trongñoù: γ : khoái löôïng rieâng cuûa ñaát sau töôøng chaén KN/m 3 . neáu thaáp hôn möùc nöôùc ngaàm thì ñoù chính laø dung troïng noåi . H: chieàu saâu maët ñaát ñaép caàn tính (m). ϕ: goùc ma saùt trong cuûa ñaát ñaép – xaùc ñònh theo keát quaû thí nghieäm. Neáu khoâng coù keát quaû thí nghieäm coù theå tham khaûo cuûa baûng döôùi. Ka: heä soá aùp löïc ñaát chuû ñoäng; Ka=tg2(450-ϕ/2). Trò soá Ka coù theå thm khaûo baûng heä soá aùp löïc ñaát Ka.Kp trang keá tieáp. Neáu khoâng coù thoâng soá ϕ ñeå tra cöùu Ka vaø Kp thì ta coù theå laáy giaù trò Ka nhö sau: Ñaát khoâng dính Ka=0,4-0,5 -1- Ñaát dính ñaát seùt Ka=0,5-0,6 c: löïc dính keát cuûa ñaát ñaép (KN/m2) Goùc ma saùt trong cuûa moät soá loaïi ñaát. Caùtthoâ, Ñaátcaùt Ñaátcaùt Loaïi ñaát Ñaátcaùt soûi ñaù Ñaù daêm Ñaátdính boät vöøa mòn cuoäi ϕ0 goùc 150-200 200-300 250-350 300-400 400-450 100-300 ma saùt trong Vôùi chieàu cao töôøng chaén laø H, toång aùp löïc ñaát chuû ñoäng cuûa ñaát Ea treân suoát chieàu cao cuûa töôøng ñöôïc tính theo coâng thöùc döôùi ñaây: - Vôùi ñaát khoâng dính: ϕ 1 1 E a = γH 2 tg 2 (45 0 − ) = γH 2 K a 2 2 2 Ea ôû taïi troïng taâm cuûa hình tam giaùc. Nhö vaäy, vò trí cuûa E a ôû caùch chaân töôøng khoaûng caùch H/3. - Vôùi ñaát dính: ϕ ϕ 2c 2 1 2c 2 1 E a = γH 2 tg 2 (45 0 − ) − 2cHtg (45 0 − ) + = γH 2 K a − 2cH K a + ϕ γ 2 2 2 2 Ea cuûa ñaát dính ôû taïi troïng taâm cuûa tam giaùc abc, caùch chaân H − Z0 töôøng chaén moät khoaûng 3 Trong ñoù: 2c Kp 2c 2c ...