Bài giảng Cơ học đất - Chương 6: Áp lực chủ động đất rời tác dụng lên tường chắn - Phạm Sơn Tùng

Cơ học đất - Chương 6
Áp lực chủ động đất rời tác dụng lên tường chắn 
Lý thuyết Coulomb
Các giả thuyết cơ sở:
- Khối đất sau tường 
chắn trượt theo một 
mặt phẳng trượt BC
- Lăng thể trượt ABC 
xem như là một cố 
thể: khi trượt thì 
trượt toàn khối chứ 
không rời ra
- Lăng thể trượt ABC 
ở trạng thái cân bằng 
giới hạn (cân bằng 
tĩnh)
- Xét 1 m chiều dài 
tường chắn
Cơ học đất - Chương 6
Tính toán áp lực đất rời lên tường chắn theo lý thuyết Coulomb
Xét sự cân bằng tĩnh của lăng 
thể trượt ABC: sự cân bằng 
của 3 lực E, R và W
=> E = f (α, β, δ, γ, φ, θ)
δ: góc ma sát giữa đất và tường 
chắn
φ: góc ma sát trong của đất
α, β, δ, γ, φ: xác định được từ 
ban đầu
θ: góc của mặt phẳng trượt BC 
(chưa biết)
=> E = f (θ)
W = γ. S∆ABC
Cơ học đất - Chương 6
Tính toán áp lực đất rời lên tường chắn theo lý thuyết Coulomb
=> giá trị cực tiểu của E (áp lực của tường 
lên đất khi lăng thể đất bị trượt)
Công thức chung tính áp lực chủ động của đất là:
λ a: hệ số áp lực chủ động
00
dE
d
 

  
1
²
2a a
E H 
2
os²( )
sin( + ).sin( - )
os² .cos( + ). 1+
cos( + ).cos( - )
a
c
c
 

   
  
   


 
 
 
Cơ học đất - Chương 6
Tính toán áp lực đất rời lên tường chắn theo lý thuyết Coulomb
Áp lực đất phân bố theo chiều cao tường:
pa = λa.γ.z
Trong điều kiện đơn giản nhất: α = β = δ = 0, ta có:
² 45
2
o
a tg

    
 
Cơ học đất - Chương 6
Tính toán áp lực đất rời lên tường chắn theo lý thuyết Coulomb 
Trường hợp trên mặt đất có tải trọng thẳng đứng phân bố đều 
cường độ q
Trong trường hợp α = β = 
δ = 0:
pa = λa.γ.z + λa.q
λ a xác định như trên
1
²
2a a a
E H qH   
Cơ học đất - Chương 6
Tính toán áp lực đất rời lên tường chắn theo lý thuyết Coulomb 
Trường hợp đất sau lưng tường gồm nhiều lớp đất song song
 Chia tường thành nhiều 
đoạn ứng với các lớp 
đất 
 Áp lực lớp đất đầu tiên 
lên tường chắn tính bình 
thường
 Với lớp đất phía dưới: 
thay thế lớp đất bên trên 
bằng tải trọng thẳng 
đứng phân bố đều tác 
dụng lên mặt phân cách 
giữa 2 lớp đất
Cơ học đất - Chương 6
Tính toán áp lực đất rời lên tường chắn theo lý thuyết Coulomb 
Trường hợp đất sau lưng tường có mực nước ngầm
 Coi đất gồm 2 lớp: 
lớp đất phía trên mực 
nước ngầm và lớp đất 
phía dưới mực nước 
ngầm
 Bài toán trở về trường 
hợp lớp đất gồm 2 
lớp đất song song như 
ở trên 
 Chú ý: γ2 = γbh - γn
Cơ học đất - Chương 6
Tính toán áp lực đất rời lên tường chắn theo lý thuyết Coulomb 
Trường hợp lưng tường gãy khúc
 Chia tường thành nhiều đoạn ứng với các gãy khúc
 Đoạn đầu tiên (AB): tính toán bình thường
 Đoạn tiếp sau: kéo dài tường chắn đến khi gặp mặt đất. Ta sẽ 
tính áp lực đất lên lưng tường BC’. Vẽ biểu đồ áp lực đất lên 
lưng tường BC’, sau đó bỏ đi phần ứng với đoạn CC’
Cơ học đất - Chương 6
Bài tập
1. Có 1 tường chắn đất cao 6 m, lưng tường có góc nghiêng α = 
- 15 °. Đất đắp sau tường có mặt nghiêng dưới góc β = 25°. 
Đất đắp là đất cát, trọng lượng riêng γ = 18 kN/m³, góc ma 
sát trong φ = 30°
2. Có 1 tường chắn đất cao 7 m, α = β = δ = 0, γ = 18 kN/m³, φ
= 30°. Tải trọng đứng phân bố đều trên mặt đất sau lưng 
tường chắn q = 15 kN/m²
3. Có 1 tường chắn đất cao 8 m, α = β = δ = 0; đất đắp sau lưng 
tường gồm 2 lớp:
h1 = 3 m , γ1 = 16 kN/m³, φ1 = 30°
h2 = 5 m, γ2 = 18 kN/m³, φ2 = 15°