Cơ học đất - Chương 6: Áp lực chủ động đất rời tác dụng lên tường chắn

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°