Bài giảng Công trình trên đất yếu - Đỗ Thanh Hải

Tóm tắt Bài giảng Công trình trên đất yếu - Đỗ Thanh Hải: ... a b 2.2 Phân tích ứng suất dựa vào vòng tròn Mohr 2 '' 31   2 '' 31     Bán kính (            x x   Vòng tròn ứng suất Mohr    2cos 22 3131       2sin 2 31  - Khi vòng t... v = 2 v = 0,7 v = 0,5 Đầ u c ọ c ngàm trong đài và mũi cọ c n ằ m trong đấ t m ề m Đầ u c ọ c ngàm trong đài và mũi cọ c t ự a trong đấ t c ứ n g h o ặ c đ á Đầ u c ọ c ngàm trong đài và mũi cọ c n g à m trong đá * Cọc khoan nhồi, cọc barrette, cọc ống nhồi bêtông Qa = (Ru A...công lớp đệm cát - Đào bỏ hết lớp đất yếu - Dùng loại cát hạt to, trung, hàm lƣợng chất bẩn  3% - Rải từng lớp dày 20 – 30cm, tƣới nƣớc vừa đủ ẩm (Wopt) và đầm. - Có thể thay cát bằng các loại đất tốt khác: cát pha sét lẫn sỏi, sỏi đỏ. 5.2 Cọc vật liệu rời (cọc đá, cọc sỏi, cọc cát) ...

pdf195 trang | Chia sẻ: havih72 | Ngày: 27/08/2021 | Lượt xem: 37 | Lượt tải: 0download
Nội dung tài liệu Bài giảng Công trình trên đất yếu - Đỗ Thanh Hải, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
 ma sát âm 
- Tính tốn độ lún của đất nền 
i
i
ii
n
i
n
i
i h
e
ee
SS
1
21
11 1

 

ii
i
i
n
i
hp
E
S  


1
- Xác định chiều sâu ảnh hƣởng z (gây ra ma sát âm) 
)1(
s
p
S
S
hz 
h: bề dày lớp đất yếu 
Sp : độ lún của cọc 
Ss : độ lún của nền 
- Tính lực ma sát âm (fs < 0) 
QNSF = As fs = U z fs 
4.6.4 Các biện pháp ngăn ngừa ma sát âm và chống ma 
ma sát âm 
- Khơng chất phụ tải lên nền cĩ mĩng cọc 
- Khơng san lấp nền sau khi đĩng cọc (Nếu san lấp 
nền thì phải tính thời gian cố kết của đất nền dƣới tác 
dụng của tải san lấp để độ lún của đất nền khơng gây 
ảnh hƣởng ma sát âm lên cọc) 
- Khơng khai thác, hạ mực nƣớc ngầm 
- Dùng hệ sàn và cọc bê tơng cốt thép giảm tải để 
chống ma sát âm 
CHƢƠNG 5: CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÍ VÀ GIA CỐ 
NỀN ĐẤT YẾU 
5.1 Đệm vật liệu rời (đá, sỏi, cát) 
5.2 Cọc vật liệu rời ( cọc đá, cọc sỏi, cọc cát) 
5.3 Cọc đất trộn vơi, đất trộn xi măng 
5.4 Gia tải trƣớc 
5.5 Giếng cát gia tải trƣớc 
5.6 Bấc thấm 
5.7 Bơm hút chân khơng 
5.8 Cừ tràm 
5.9 Phun xịt xi măng 
5.1 Đệm cát 
- Chiều dày lớp đất yếu < 5m; ctrình vừa, nhỏ, nhà cơng 
nghiệp > dùng lớp đệm để thay thế tồn bộ lớp đất 
yếu 
- Làm tăng sức chụi tải của nền đất (đƣợc thay bởi lớp 
đất tốt hơn) 
- Làm giảm độ biến dạng 
- Làm tăng khả năng chống trƣợt khi cĩ tải trọng ngang 
- Ƣu: sử dụng vật liệu địa phƣơng, pp thi cơng đơn giản 
- Khuyết: thích hợp cho cơng trình nhỏ; ctrình bên cạnh 
ao, hồ, ơng, biển thì cần phải cĩ biện pháp ngăn ngừa 
hiện tƣợng cát chảy. Khi MNN cao thì dùng ’ nên 
khơng hiệu quả. 
 Tính tốn lớp đệm cát 
Df 
N
tt
h 
z2 
bt
1 
pgl 
hđ 
bđ 
 b 
Xác định hđ 
bt1+ 
z
2  R
tc(Df + hđ)  RII (Df + hđ) 
 bt1 =  Df + đ hđ 
 z2 : Ƣ/s do tải trọng ngồi tại đáy lớp đệm 
 z2 = k0 pgl = k0 (p -  Df) 
 k0 = f (l/b, z/b) 
])([ *21 DchDBAb
k
mm
R đfz
tc
II  
bz : bề rộng mĩng tính đổi 
l
N
b
2
tc
z


 - Mĩng băng 
* ĐK 1: 
a = (l-b)/2 
- Mĩng chữ nhật 
S = Sđệm + Sđất  Sgh 
aaFb 2zz 
2
tc
z
N
F



* ĐK 2: 
- Để đơn giản hơn, ta cĩ thể chọn hđ rồi kiểm tra lại 
đk1 và đk2. 
- hđ đƣợc chọn bằng bề dày lớp đất yếu và  3m 
 1.510.5
6
5
4
3
2
1
l/b = 00
l/b = 2
l/b = 1
R1/R2
K
R1: Cƣờng độ của lớp 
đệm 
R2: Cƣờng độ của đất 
bên dƣới lớp đệm 
Biểu đồ xác định hđ 
Xác định bđ : 
Tính bề rộng đáy lớp đệm vật liệu rời với gải thiết gĩc 
truyền ứng suất nén trong nền đất là   đ = 30  35
0. 
 bđ = b + 2 hđ tan30
0 
Một số vấn đề thi cơng lớp đệm cát 
- Đào bỏ hết lớp đất yếu 
- Dùng loại cát hạt to, trung, hàm lƣợng chất bẩn  3% 
- Rải từng lớp dày 20 – 30cm, tƣới nƣớc vừa đủ ẩm 
(Wopt) và đầm. 
- Cĩ thể thay cát bằng các loại đất tốt khác: cát pha sét 
lẫn sỏi, sỏi đỏ. 
5.2 Cọc vật liệu rời (cọc đá, cọc sỏi, cọc cát) 
- Các cơng trình chịu tải trọng khơng lớn trên nền đất 
yếu nhƣ: gia cố nền nhà kho, gia cố nền đƣờng, gia 
cố đoạn đƣờng vào cầu, gia cố nền các bến, bãi, ... 
thƣờng sử dụng cọc vật liệu rời để gia cố nền. 
- Điều kiện là cọc vật liệu rời phải chịu đƣợc tải trọng 
đứng và chất lƣợng làm cọc phải ổn định, đồng 
nhất. 
5.2.1 Phạm vi sử dụng: 
5.2.2 Cấu tạo cọc vật liệu rời: 
D
As
Ac
s
c
=tb
cc
s
Cấu tạo cọc 
vật liệu rời 
5.2.3 Các cơ chế phá hoại của cọc vật liệu rời: 
Các dạng phá hoại của cọc vật liệu rời 
 a. Phá hoại phình ra hai bên b. Phá hoại cắt c. Phá hoại trượt
Khi cọc rất dài chống 
lên nền đất cứng
Khi cọc ngắn chống 
lên nền đất tốt
Khi cọc ngắn chống 
lên nền đất yếu
Ma sát 
mặt bên
Sức kháng mũi cọc
5.2.4 Tính tốn cọc vật liệu rời: 
- Xác định vùng ảnh hƣởng - đƣờng kính hiệu quả: 
Cọc bố trí vuơng : De = 1,13 S 
Cọc bố trí tam giác: De = 1,05 S 
De : khoảng cách tính tốn giữa các cọc; 
S: khoảng cách thực giữa các cọc 
- Xác định tỉ diện tích thay thế: 
as : tỉ diện thay thế 
As : diện tích ngang của cọc vật liệu rời 
Ac : diện tích ngang của phần đất yếu xung quanh cọc 
C1: hằng số phụ thuộc vào vào dạng bố trí cọc. Nếu bố 
trí hình vuơng, C1 = /4; Nếu bố trí tam giác đều 
AAA
a
cs
s
ss AA 


2
1 






S
D
Cas
32/1 C
- Xác định ứng suất tác dụng lên cọc và đất: 
Ứng suất tác dụng lên đất: 
 


 c
s
c
an



)1(1
Ứng suất tác dụng lên cọc: 
 


 s
s
s
an
n



)1(1
 = tb : là áp lực do tải trọng ngồi tác dụng. 
 n = s/c : là hệ số tập trung ứng suất đƣợc xác định từ 
thí nghiệm ở hiện trƣờng 
c , s : tỉ số ứng suất trên đất nền và trên cọc so với 
ứng suất trung bình 
- Khả năng chịu tải giới hạn của cọc đơn riêng biệt: 
Kp,s : hệ số áp lực chủ động của cọc 
’h, max : ứng suất hữu hiệu tối đa của đất xung quanh 
cọc cĩ thể gánh đở. 
max,,,
2 ''
24
hspsh
s
ult Ktgq 








- Độ lún của cọc đơn riêng biệt: 






ccc ha
ha
S
S
0
00
Sc : Độ lún của đất cĩ gia cố 
S0 : Độ lún của đất khơng cĩ gia cố 
 : Hệ số giảm độ lún 

 c
c SS 0
- Khả năng chịu tải giới hạn của nhĩm cọc vật liệu rời: 
 tgctgq tbult 2
2
3 
u
c
fc c
tgB
D 2
2
3 


2
450 tb

 
)(
1
sss
tb
tgatg 
 
ustb cac )1( 
Gĩc ma sát tb của hỗn hợp đất-cọc 
Lực dính tb của hỗn hợp đất-cọc 
c: Trọng lƣợng riêng 
của đất 
B: Bề rộng mĩng 
: gĩc nghiêng của mặt 
trƣợt 
cu: lực dính khơng 
thốt nƣớc của đất 
s: gĩc ma sát trong 
của vật liệu rời 
tb: gĩc ma sát trong 
của đất hỗn hợp 
ctb: lực dính của đất 
hỗn hợp 
5.3 Cọc đất trộn xi măng / đất trộn vơi 
5.3.1 Phạm vi sử dụng 
5.3.2 Phƣơng pháp tính tốn cọc đất xi măng / trộn vơi 
5.3.3 Phƣơng pháp thi cơng cọc đất trộn xi măng 
5.4 Gia tải trƣớc 
5.4.1 Tính tốn tải trọng gia tải cho phép để đất nền 
khơng bị phá hoại, p  pgh 
Để đơn giản lấy  = 0 => A = 0, B = 1, D = 3,14 =  
 Pgh =  c 
Chiều cao lớp gia tải là 
 h = pgh /  
)*( cDDBbAmRp f
tc
gh  
)*(21 cDDBbA
k
mm
Rp f
tc
IIgh  
5.4.2 Tính tốn cố kết đất nền 
 p 
h 
1 
1 
dz 
Nền đất khơng thấm 
Biên thốt nước 
z 
h
Biên thốt nước 
h 
Cát thốt nước 
h 
vT
t eU
4
2
2
8
1




wow
v
a
kk
a
e
C



 1
1
t
h
C
T vv 2
Khi Uv 
Khi Uv > 60% => Tv = 1,781 – 0,933 log(100-Uv) 
2
1004






 vv
U
T

5.5 Giếng cát gia tải trƣớc 
- Thích hợp cho ct cĩ kích thƣớc bản đáy lớn: mĩng băng, 
băng giao nhau, mĩng bè, nền đƣờng, đê đập,  
- Dùng cho nền: cát nhỏ - bụi bảo hịa nƣớc, đất dính bảo 
hịa nƣớc, bùn, than bùn,  
- Ƣu điểm: 
 + Tăng nhanh quá trình cố kết của đất nền 
 + Tăng khả năng chịu tải của đất nền 
 + Nền đƣợc lún trƣớc do thốt nƣớc & gia tải 
 + Giảm mức độ biến dạng & biến dạng khơng đồng đều 
của đất nền 
 + Tăng khả năng chống trƣợt khi ct chịu tải ngang 
- Nhƣợc điểm: 
 + Chỉ sử dụng hiệu quả cho ct tải trọng trung bình và 
chiều dày lớp đất yếu khơng lớn 
 + Thời gian thi cơng (gia tải) lâu 
 + Khơng hiệu quả cho đất nền cĩ k < 10-8 cm/s 
Cấu tạo của giếng cát 
2R L=2R 
2r 
Phản áp 
GIA TẢI TRƢỚC 
Lớp đệ m 
kr 
kz 
kz Hƣớng 
thấm nƣớc 
z 
h=2H 
Giếng cát 
Gồm 3 bộ phận chính: hệ thống giếng cát, lớp đệm & phụ tải 
Tính tốn giếng cát 
hđệm = S + (30  50) cm, chọn hđệm  0,5 m 
S: độ lún ổn định của nền đất yếu 
Chiều dày lớp đệm cát 
Xác định đƣờng kính d và khoảng cách giữa các giếng L 
- Thƣờng chọn đƣờng kính giếng cát d = 40 cm 
- Khoảng cách các giếng cát L = 2  5 m, chọn L = 2 m 
Xác định chiều sâu giếng cát lg 
- Chiều sâu giếng cát lg  Hnén (phạm vi chịu nén) 
- bt1+ 
z
2  R
tc
(Df + lg)  RII (Df + lg) 
- lg  2/3 Hđy 
- Thƣờng chọn lg = chiều sâu vùng đất yếu 
Tính tốn độ cố kết của nền đất 
- Lời giải của Carrilo (1942) cho độ cố kết tổng hợp Uv,r 
của thấm đứng Uv và thấm ngang Ur 
Uv,r = 1 – (1 - Ur) (1 – Uv) 
w
v
v
a
ek
c

)1( 1
2H
tc
T vv 
vT
v eU
4
2
2
8
1




w
r
r
a
ek
c

)1( 1 24 R
tc
T rr 
=> Uv 
(Sơ đồ 0 ) 
=> Ur 
Uv,r : độ cố kết tổng hợp 
H = lg : chiều dài giếng cát (chiều dày vùng thốt nƣớc) 
R = L/2 : bán kính ảnh hƣởng 
L : khoảng cách qui đổi giữa các giếng cát 
L = 1,13 S (sơ đồ hình vuơng) 
L = 1,05 S (sơ đồ tam giác đều) 
S : khoảng cách thực giữa các giếng cát 
r : bán kính giếng cát 
cv : hệ số cố kết theo phƣơng đứng 
cr : hệ số cố kết theo phƣơng bán kính (phƣơng ngang) 
a : hệ số nén lún 
w : trọng lƣợng riêng của nƣớc 
- Lời giải của Barron (1948) 







)(
8
exp1
nF
T
U rr
2
2
2
2
4
13
)(
1
)(
n
n
nLn
n
n
nF




r
S
r
L
r
R
n
22

- Tính độ lún theo thời gian St: 
 St = U S 
- Xem nền khơng thay đổi: 
h
e
ee
S
1
21
1


hpaS
n
i
 
1
hp
E
S
n
i
 


1
Cho đất cố kết trƣớc nặng (OCR > 1, po + p  pc ) 





 


o
o
o
s
p
pp
e
hC
S log
1
Cho đất cố kết trƣớc nhẹ (OCR > 1, po + p  pc) 





 




c
o
o
c
o
c
o
s
p
pp
e
hC
p
p
e
hC
S log
1
log
1





 

 
 oi
ioi
n
i i
ic
p
pp
e
hC
S log
11 0
Cho đất cố kết thƣờng (OCR = 1) 
- Xem đất nền đƣợc thay đổi: 
* Theo Evgene 
H
L
d
e
ee
S c
o
p
)
1
(
2
2
0




e0 : hệ số rỗng ban đầu của đất 
ep : hệ số rỗng khi cĩ tải trọng ngồi 
dc : đƣờng kính giếng cát 
L : khoảng cách các trục của giếng cát 
H : chiều dày lớp đất cĩ giếng cát 
* Theo GSTS Hồng Văn Tân 
n = R/r 
e1g , e2g : hệ số rỗng của giếng cát trƣớc và sau khi 
nén, kinh nghiệm lấy e1g = 0,65, e2g = 0,55 
e1đ , e2đ : hệ số rỗng của đất trƣớc và sau khi nén, 
lấy e1đ = e2đ . 
H
L
d
e
n
e
e
n
e
S c
đg
đg
)
1
1
1
1
1
1
1
1
1(
2
2
2
2
2
1
2
1










 Theo kinh nghiệm thì c,  tăng từ 1,5  2 lần sau 
mỗi lần gia tải, hoặc cĩ thể xác định gần đúng 
 c*, * = [1+(1-Uv) (1-Ur)] c,  
Một số vấn đề thi cơng giếng cát 
Trình tự thi cơng gần giống nhƣ cọc cát 
Với chiều sâu giếng < 12m, cĩ thể dùng các loại máy 
đào cần trục hoặc các loại máy rung cĩ lực kích từ 
10-20T, thực tế hay dùng 14T. 
5.6 Bấc thấm 
Qui đổi bấc thấm 
a
b
dw=2(a+b)/ dw=(a+b)/2
Lời giải Hansbo (1979) cho bấc thấm, bản nhựa thấm: 







F
T
U rr
8
exp1
2
e
r
r
D
tC
T 
w
h
r
a
k
C
0

De : khoảng cách giữa các thiết bị thốt nƣớc 
De = 1,13 S (sơ đồ hình vuơng) 
De = 1,05 S (sơ đồ tam giác đều) 
S : khoảng cách thực giữa các thiết bị thốt nƣớc 
F = F(n) + Fs + Fr 
43
)( 








w
e
d
D
LnnF
biểu thị hiệu quả do khoảng 
cách các thiết bị thốt nƣớc 

























w
s
s
h
s
d
d
Ln
k
k
F 1
biểu thị hiệu quả xáo trộn 
của đất xung quanh thiết 
bị thốt nƣớc 
dw : đƣờng kính tƣơng đƣơng của thiết bị thốt nƣớc 

)(2 ba
dw


2
)( ba
dw


(BXD) 
a: bề rộng, b: bề dày thiết bị thốt nƣớc 
ds : đƣờng kính vùng bị xáo trộn kết cấu đất xung 
quanh thiết bị thốt nƣớc 
w
h
r
q
k
ZLZF )(   biểu thị hiệu quả sức cản thấm 
của các thiết bị thốt nƣớc. 
L : chiều dày lớp đất yếu 
Z : khoảng cách từ mặt đất đến chổ kết thúc thốt nƣớc 
qw : khả năng thốt nƣớc khi gradient thủy lực bằng 1 
5.7 Bơm hút chân khơng 
5.7.1 Phạm vi sử dụng 
- Gia cố nền bằng phƣơng pháp hút chân khơng (cố kết 
chân khơng) đƣợc dùng cho các loại đất dẻo mềm bảo 
hồ nƣớc và kín khí nhƣ sét, bùn, yếu.. 
- Cĩ thể tiến hành quá trình cố kết chân khơng trên 
phạm vi rộng, hoặc những nơi khơng thuận tiện cho việc 
chất tải, những nơi khơng cĩ vật liệu làm phụ tải. 
- Cĩ thể kết hợp quá trình cố kết chân khơng với việc 
chất phụ tải để tăng khả năng chịu tải của đất nền. 
Bơm hút chân 
khơng 
Thoát nước phương đứng
Hệ ống hút chân không
Máy bơm chân không
Hệ thống hút nước chân 
không (ống có đục lỗ)
Lớp cát thoát nước
Áp suất không khí
Lớp vải phủ
Dung dịch bentonite
Lớp đất được gia cố
Máy bơm chân không
5.7.2 Sơ lƣợt về quá trình thi cơng 
- Trên bề mặt lớp đất cần gia cố đặt vào đĩ một lớp cát dày 
từ 5-6 m để thấm nƣớc và tạo bề mặt bằng phẳng. 
- Tiến hành thi cơng hệ thống thốt nƣớc theo phƣơng 
thẳng đứng nhƣ giếng cát, cọc bản nhựa, bấc thấm. 
- Lắp đặt hệ thống thốt nƣớc theo phƣơng ngang bằng hệ 
thống ống lọc và ống dẫn nƣớc hoặc khí ra ngồi. 
- Xung quanh diện tích gia cố đào những rãnh nhỏ, sâu đến 
lớp đất kín khí (sét, bùn). 
- Một lớp vải bằng hổn hợp Polyethylen đƣợc phủ trên bề 
mặt của diện tích và mép của vải đƣợc giữ chặt ở rãnh xung 
quanh bằng việc chèn vào rãnh một dung dịch Bentonite 
Plyacrolyte 
- Bên ngồi diện tích lắp đặt hệ thống máy hút chân khơng 
cĩ thể hút đƣợc cả khơng khí và nƣớc. 
- Tiến hành hút chân khơng, trong quá trình hút khơng 
đƣợc để khơng khí rị rỉ vào trong lớp vải. 
5.8 Cừ tràm 
Chiều dài cừ : lc = 4  5 m, đƣờng kính dc = 6  10 cm. 
Tính tốn cừ tràm nhƣ cọc tiết diện nhỏ. 
Chọn lc , dc ; thƣờng chọn lc = 4  5 m, dc = 6  8 cm. 
Xác định sức chịu tải của cừ: 
- Theo vật liệu: 
 Pvl = 0,6 fc Rn 
 fc : diện tích tiết diện ngang 1cừ 
Rn : cƣờng độ chịu nén dọc trục của cừ 
- Theo đất nền: 
p
pp
s
ss
a
FS
qA
FS
fA
Q 
Qtc = mR fc Rp + u mf fi li 
 Qa = Qtc /1,4 
 Qa = km (Rp fc + u mf fi li) ; km = 0,7 
Hệ số mR , mf lấy nhƣ cọc BTCT 
ca = 2/3 c ; a = 2/3  
=> Chọn Pc = min (Qa); Pc  0,4 T 
Tính số lƣợng cừ 
c
đ
P
QN
n


F
n
n 0 Thƣờng chọn mật độ 16 cây/m2, 25 
cây/m2, 36 cây/m2, 49 cây/m2. 
Các phần cịn lại tính tƣơng tự cọc BTCT 
* Phần tính lún thì mĩng khối qui ƣớc chỉ 2/3 lc . 
Bài tập 
CHƢƠNG 6: ĐẤT CĨ CỐT 
6.1 Khái niệm 
- Gia cƣờng đất yếu bằng các cốt liệu khác tốt hơn để 
gia cƣờng khả năng chịu kéo của đất, tăng độ ổn 
định và giảm biến dạng của cơng trình. 
- Những vật liệu tổng hợp polyme, các sợi thép, sợi 
thủy tinh đƣợc đặt vào đất để tạo thành đất cĩ 
cốt. Tùy theo loại cốt gia cƣờng mà nền cĩ thể chịu 
kéo, chịu nén, chịu cắt hoặc chịu uốn - cắt. 
- Thanh gia cƣờng dƣới mĩng trên nền đất yếu. 
- Tƣờng đất yếu cĩ cốt. 
- Ổn định trƣợt của sƣờn dốc và nền đƣờng, đê, đập 
đắp cao bằng vải địa kỹ thuật (Geotextiles) 
6.2. Thanh gia cƣờng trong nền đất yếu 
pgh 
B 
Mặt trƣợt 
N 
D>2/3B 
Hình 6.1 Mặt trượt khi nền khơng cĩ thanh gia cường 
- Khi nền khơng cĩ thanh gia cƣờng: Khi nền đạt đến 
pgh thì nền đất hình thành mặt trƣợt và đẩy phần đất 
xung quanh mĩng trồi lên. 
6.2.1 Nguyên lý làm việc: 
N 
pgh 
B 
T 
D<2/3B 
T 
Khi nền cĩ thanh gia cƣờng: Khi nền đạt đến pgh, mặt trƣợt 
hình thành trong nền cĩ khuynh hƣớng bẻ cong và kéo thanh 
gia cƣờng tuột khỏi khối đất. 
- Khi cĩ ít hơn hai lớp gia cƣờng chơn sâu nhỏ hơn 2/3B, mặt 
trƣợt cĩ khuynh hƣớng bẻ cong và kéo thanh gia cƣờng ra 
khỏi khối đất ổn định. 
Hình 6.2 Mặt trượt khi nền cĩ thanh gia cường 
- Khi nền cĩ lớp thanh gia cƣờng lớn hơn 4: 
B D<2/3B 
Khi cĩ hơn 4 lớp gia cƣờng và đặt sâu < 2/3B, các lớp 
tăng cƣịng nằm gần đáy mĩng bị bẻ gảy ở vị trí tƣơng 
ứng với ứng suất cắt xz cực đại. Mặt trƣợt trong nền 
khơng cịn liên tục do ngăn cách bởi thanh gia cƣờng 
chống trƣợt. Khu vực nền cĩ gia cƣờng khi bị trƣợt bị 
chia làm hai, vùng I và vùng II. 
Df 
Thanh gia cƣờng 
txz(max) X
0 
Vùng I Vùng II 
B 
x 
z 
A 
A’’ 
A’’’ 
Hình 6.3 Mặt trượt khi nền cĩ nhiều hơn 4 thanh gia cường 
6.2.2 Tính tốn thanh gia cƣờng 
Phân tố đất dƣới mĩng băng khơng cĩ thanh gia cƣờng 
x 
z X0 
F2 
F1 
S1 
Df 
q0 
B 
s(q0) 
Phân tố đất dƣới mĩng băng cĩ thanh gia cƣờng 
x 
z X0 
F4 
F3 
S2 
Df 
qR 
B 
T(N=1) 
s(qR) 
Trƣờng hợp khơng cĩ cốt (tải tác động lên mĩng là q0) 
F1 – F2 – S1 = 0 
F1 và F2 : lực thẳng đứng; S1 : lực cắt 
Trƣờng hợp cĩ cốt (tải tác động lên mĩng là qR) 
F3 – F4 – S2 – T(N=1) = 0 
F1 và F2 : lực thẳng đứng; S1 : lực cắt 
T(N=1) : lực căng trong thanh gia cƣờng 
Nếu độ lún trong hai trƣờng hợp trên bằng nhau, s, thì : 
F2 = F4 T(N=1) = F3 – F1 – S2 + S1 
)(1[
1
21
0
0
)1(
)( HABA
q
q
q
NN
T
T R
N
N 







Hệ số an tồn chống đứt của thanh gia cƣờng 
)(
)(
N
y
B
T
fnt
FS


 : chiều rộng của một thanh 
t : chiều dày của thanh 
n : số thanh trong một đơn vị chiều dài của mĩng 
fy : sức chống giật đứt của vật liệu thanh gia cƣờng 
gọi n là mật độ phẳng LDR 
)(
)(
)( LDR
T
ft
FS
N
y
B









Hệ số an tồn chống tuột của thanh gia cƣờng 
- Lực giữ thanh gia cƣờng trong khối đất do lực ma 
sát giữa đất và thanh 
aBF tan2 [lực pháp tuyến] 
  
0
0
)])()()(()()(tan2 00
L
X
fRa DzXLLDRdxqLDR 
)(
)(
N
B
P
T
F
FS 
)])(()[(tan2 00
0
03 f
R
aB DzXL
q
q
BqALDRF 





 
Độ lún của nền khi cĩ thanh gia cƣờng 
S
r
E
qB
S
 )1( 2

B : bề rộng mĩng 
q : áp lực dƣới đáy mĩng 
 : hệ số poisson 
Es : mođun đàn hồi của đất nền 
r : hệ số hình dạng mĩng (=2) 
6.3. Tƣờng chắn gia cƣờng bằng vải địa kỹ thuật 
6.3.1 Khái niệm 
Gia cố phần đất đắp sau tƣờng bằng vải địa kỹ thuật, 
lƣới địa kỹ thuật hay các dải kim loại mỏng dẹp để tạo 
ra các tƣờng chắn đất mềm dẻo nhằm thay thế các 
loại tƣờng chắn đất cổ điển thƣờng làm bằng các 
tƣờng BTCT cứng hoặc khối vữa xây dày và lớn 
nhằm chống chịu áp lực ngang rất lớn của khối đất 
đắp sau tƣờng chắn 
6.3.2. Cấu tạo tƣờng cĩ vải địa kỹ thuật: 
Tƣờng cĩ vải địa kỹ thuật 
Sv: khoảng cách giữa các lớp vải bằng chiều dày của lớp đất 
Le: chiều dài neo giữ cần thiết của vải Le 1m 
LR: chiều dài lớp vải nằm trƣớc mặt trƣợt 
Lo: chiều dài đoạn vải ghép chồng Lo 1m 
Tổng chiều dài: L= Le + LR + Lo + Sv 
Chiều dài thiết kế L = Le + LR 
H 
SV 
q 
45
o
+/2 
+ = 
Pa1=KaH Pa2=Kaq 
Mặt trượt Renkine 
Le
LR
Pa1+ Pa2 
L0
6.3.3 Tính khoảng cách và các chiều dài lớp vải 
T 
Pa 
SV 
SV 
Tính khoảng cách giữa các lớp vải 
- Tính khoảng cách giữa các lớp vải Sv 
S
va
F
T
SP 
Sa
v
FP
T
S 
FS = 1,3 ÷ 1,5 
T: cƣờng độ chịu kéo 
vải (kN/m) 
- Tính chiều dài lớp vải nằm phía trƣớc mặt trƣợt 
- Tính chiều dài neo giữ cần thiết 
m
tgzC
FPS
L
a
Sav
e 1
)(2




LR = (H-z) tg(45
0 - /2) 
- Tính chiều dài của đoạn vải ghép chồng với lớp kế tiếp 
m
tgzC
FPS
L
a
Sav 1
)(4
0 



- Chiều dài tính tốn (thiết kế) 
 L = Le + LR (lấy số trịn) 
- Tổng chiều dài thực tế của vải 
 L= Le + LR + L0 + Sv 
6.3.4 Kiểm tra ổn định tổng thể tƣờng chắn 
Ổn định tổng thể tƣờng chắn 
Hình a Hình b Hình c 
- Kiểm tra chống lật đổ FSOT  2 (H.a) 
- Kiểm tra chống trƣợt FSS  1,5 (H.b) 
- Kiểm tra sức chịu tải nền bên dƣới FSBC  2 (H.c) 
- Kiểm tra chống trƣợt 
- Kiểm tra chống lật đổ 
- Kiểm tra sức chịu tải của nền đất dƣới chân tƣờng 
 P  Pult 
 Pult = 0,5 N  B + Nq  h + Nc c 
P: áp lực do trọng lƣợng khối đất và tải trọng ngồi 
tác dụng lên nền. 
latgayM
latchongM
FSOT



truotgayM
truotchongM
FSS



6.4. Ổn định mái taluy nền đắp cao (đƣờng, đê, đập) 
trên đất yếu cĩ gia cƣờng vải địa kỹ thuật 
6.4.1. Cơ sở xác định mặt trƣợt nguy hiểm nhất dựa vào 
hệ số an tồn FS 
- Dùng phƣơng pháp phân mảnh (Xem lại CHĐ) 
- Tính FS dựa vào M chống trƣợt / M gây trƣợt. 
Nếu FS < 1,3 nền bị trƣợt phải gia cƣờng vải địa kỹ 
thuật. 
6.4.2. Tính hệ số FS khi cĩ vải địa kỹ thuật 
Ổn định mái taluy 
R 
a 
i 
wi 
Ni 
i 
b=0,1R 
T1(vải) 
T2 
H 
y1 y2 
O 
c 
truotgayM
truotchongM
FS









n
i
ii
n
i
ii
n
i
ii
RW
yTRlctgN
FS
1
11
)sin(
)(


Đối với đất dính   0 






n
i
ii
n
i
ii
n
i
ii
XW
yTRLc
FS
1
11
Wi: trọng lƣợng của đất 
trong lăng thể trƣợt 
Xi: cánh tay địn của lực Wi 
Li: chiều dài cung trƣợt 
Bài tập 

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_cong_trinh_tren_dat_yeu_do_thanh_hai.pdf