of x

Bài giảng Cơ học đất (Bộ môn Địa kỹ thuật) - Chương 6: Áp lực đất lên tường chắn

Đăng ngày | Thể loại: | Lần tải: 0 | Lần xem: 0 | Page: 27 | FileSize: M | File type: PDF
0 lần xem

Bài giảng Cơ học đất (Bộ môn Địa kỹ thuật) - Chương 6: Áp lực đất lên tường chắn. Chương 6 gồm có những nội dung chính sau: Các khái niệm cơ bản về tường chắn vỡ áp lực đất lên tường chắn, lý thuyết C.A. coulomb về áp lực đất chủ động (ở điều kiện thoát nước), lý thuyết C.A. Coulomb về áp lực đất bị động. Mời các bạn cùng tham khảo để biết thêm các nội dung chi tiết.. Cũng như những thư viện tài liệu khác được bạn đọc chia sẽ hoặc do sưu tầm lại và giới thiệu lại cho các bạn với mục đích học tập , chúng tôi không thu phí từ người dùng ,nếu phát hiện nội dung phi phạm bản quyền hoặc vi phạm pháp luật xin thông báo cho website ,Ngoài giáo án bài giảng này, bạn có thể download tài liệu, bài tập lớn phục vụ tham khảo Một số tài liệu tải về sai font không xem được, có thể máy tính bạn không hỗ trợ font củ, bạn download các font .vntime củ về cài sẽ xem được.

https://tailieumienphi.vn/doc/bai-giang-co-hoc-dat-bo-mon-dia-ky-thuat-chuong-6-ap-luc-dat-len-tuong-chan-egdbuq.html

Nội dung

TLMP xin chia sẽ đến bạn đọc tài liệu Bài giảng Cơ học đất (Bộ môn Địa kỹ thuật) - Chương 6: Áp lực đất lên tường chắn.Để chia sẽ thêm cho các thành viên nguồn thư viện Kỹ Thuật - Công Nghệ,Kiến trúc - Xây dựng cần thiết cho nghiên cứu khoa học.Trân trọng kính mời thành viên đang tìm cùng tham khảo ,Tài liệu Bài giảng Cơ học đất (Bộ môn Địa kỹ thuật) - Chương 6: Áp lực đất lên tường chắn thuộc danh mục ,Kỹ Thuật - Công Nghệ,Kiến trúc - Xây dựng được giới thiệu bởi thành viên kientrucxaydung đến các bạn nhằm mục tiêu nghiên cứu , tài liệu này đã giới thiệu vào danh mục Kỹ Thuật - Công Nghệ,Kiến trúc - Xây dựng , có tổng cộng 27 page , thuộc định dạng .PDF, cùng danh mục còn có Cơ học đất, Bài giảng Cơ học đất, Địa kỹ thuật, Áp lực đất lên tường chắn, Áp lực đất chủ động, Áp lực đất bị động ,bạn có thể tải về miễn phí , hãy chia sẽ cho mọi người cùng học tập . Để download file về, đọc giả click chuột nút download bên dưới
Chương 6 gồm có các nội dung chính sau: Các khái niệm căn bản về tường chắn vỡ lẽ sức ép đất lên tường chắn, lý thuyết C,còn cho biết thêm A, cho biết thêm coulomb về sức ép đất chủ động (ở điều kiện thoát nước), lý thuyết C, bên cạnh đó A, tiếp theo là Coulomb về sức ép đất thụ động, nói thêm là Mời những bạn cùng tham khảo để biết thêm những nội dung chi tiết,còn cho biết thêm Ch−¬ng 6 : ¸p lùc ®Êt lªn t−êng ch¾n c¬ häc ®Êt ch−¬ng 6, kế tiếp là ¸p lùc ®Êt lªn t−êng ch¾n Bμi 1 C¸c kh¸i niÖm c¬ b¶n vÒ t−êng ch¾n, bên cạnh đó vμ ¸p lùc ®Êt lªn t−êng ch¾n 1, bên cạnh đó ¸p lùc ®Êt chñ ®éng, thêm nữa - D−íi t¸c dông cña ¸p lùc ®Êt phÝa sau l−ng t−êng lμm t−êng chuyÓn vÞ tõ, kế tiếp là ®Êt ra phÝa ngoμi (chuyÓn vÞ tÝnh tiÕn hoÆc xoay quành mÐp tr−íc cña ch©n, bên cạnh đó t−êng), lμm cho khèi ®Êt sau l−ng t−êng sÏ gi·n ra, nói thêm - ¸p lùc ®Êt phÝa sau l−ng t−êng do ®ã còng gi¶m ®i ®Õn mét tr¹ng th¸i gäi lμ, ngoài ra tr¹ng th¸i c©n b»ng giíi h¹n chñ ®éng th× ¸p lùc ®Êt gi¶m ®Õn trÞ sè nhá, nói thêm là nhÊt, kế tiếp là - Khèi ®Êt sau l−ng t−êng bÞ tr−ît xuèng theo hai mÆt tr−ît: mét n»
Ch−¬ng 6 : ¸p lùc ®Êt lªn t−êng ch¾n

c¬ häc ®Êt

ch−¬ng 6
¸p lùc ®Êt lªn t−êng ch¾n

Bμi 1

C¸c kh¸i niÖm c¬ b¶n vÒ t−êng ch¾n
vμ ¸p lùc ®Êt lªn t−êng ch¾n

1. ¸p lùc ®Êt chñ ®éng
-

D−íi t¸c dông cña ¸p lùc ®Êt phÝa sau l−ng t−êng lμm t−êng chuyÓn vÞ tõ
®Êt ra phÝa ngoμi (chuyÓn vÞ tÝnh tiÕn hoÆc xoay quanh mÐp tr−íc cña ch©n
t−êng), lμm cho khèi ®Êt sau l−ng t−êng sÏ gi·n ra.

-

¸p lùc ®Êt phÝa sau l−ng t−êng do ®ã còng gi¶m ®i ®Õn mét tr¹ng th¸i gäi lμ
tr¹ng th¸i c©n b»ng giíi h¹n chñ ®éng th× ¸p lùc ®Êt gi¶m ®Õn trÞ sè nhá
nhÊt.

-

Khèi ®Êt sau l−ng t−êng bÞ tr−ît xuèng theo hai mÆt tr−ît: mét n»m trong
®Êt, vμ mÆt kia lμ mÆt ph¼ng l−ng t−êng.

-

¸p lùc ®Êt t¨c dông lªn l−ng t−êng ®−îc gäi lμ ¸p lùc chñ ®éng (Ea) vμ
c−êng ®é ¸p lùc ®Êt chñ ®éng theo chiÒu s©u lμ (pa, σ’ha).

2. ¸p lùc ®Êt bÞ ®éng
-

D−íi t¸c dông cña lùc ngoμi lμm t−êng chuyÓn vÞ ngang hoÆc ng¶ vÒ phÝa
sau, lμm cho khèi ®Êt sau l−ng t−êng bÞ Ðp l¹i.

-

¸p lùc ®Êt phÝa sau l−ng t−êng do ®ã còng t¨ng lªn ®Õn mét tr¹ng th¸i gäi
lμ tr¹ng th¸i c©n b»ng giíi h¹n bÞ ®éng th× ¸p lùc ®Êt ®¹t ®Õn trÞ sè lín nhÊt.

-

Khèi ®Êt sau l−ng t−êng bÞ tr−ît lªn theo hai mÆt tr−ît: mét n»m trong ®Êt,
vμ mÆt kia lμ mÆt ph¼ng l−ng t−êng.

-

¸p lùc ®Êt t¸c dông lªn l−ng t−êng ®−îc gäi lμ ¸p lùc bÞ ®éng (Ep) vμ c−êng
®é ¸p lùc ®Êt chñ ®éng theo chiÒu s©u lμ (pp, σ’hp).

3. ¸p lùc ®Êt tÜnh
-

D−íi t¸c dông cña c¸c lùc mμ t−êng kh«ng cã chuyÓn vÞ, do ®ã ¸p lùc ®Êt
phÝa sau l−ng t−êng ë tr¹ng th¸i gäi lμ tr¹ng th¸i c©n b»ng tÜnh. Lóc nμy ¸p

Ch−¬ng 6 : ¸p lùc ®Êt lªn t−êng ch¾n

c¬ häc ®Êt

lùc ®Êt t¸c dông lªn l−ng t−êng ®−îc gäi lμ ¸p lùc ®Êt tÜnh (E0) vμ c−êng ®é
¸p lùc ®Êt chñ ®éng theo chiÒu s©u lμ ( σ’h).
NÕu r¹ng th¸i øng suÊt trong khèi ®Êt n»m d−íi ®−êng bao ph¸ ho¹i Morh –
Coulomb (®−êng søc chèng c¾t) th× ®Êt cßn ë tr¹ng th¸i c©n b»ng ®μn håi. Trong
®iÒu kiÖn nμy, khèi ®Êt ®−îc gäi lμ ë tr¹ng th¸i tÜnh hay tr¹ng th¸i Ko vμ quan hÖ
øng suÊt hiÖu qu¶ n»m ngang σ’h t−¬ng øng víi øng suÊt hiÖu qu¶ th¼ng ®øng σ’v
t¹i mét ®iÓm bÊt kú nh− sau:
'
σ h = K 0 .σ v'

(61-1)

Trong ®ã:
Ko : hÖ sè ¸p lùc ®Êt tÜnh.

Víi ®Êt cè kÕt th«ng th−êng, Jaky (1944) vμ ®−a ra biÓu thøc tÝnh Ko (phï hîp víi gia
strÞ quan s¸t cña Bishop -1958 ; Brooker vμ Ireland – 1965) nh− sau:

K 0 = 1 − sin ϕ c'

(61-2)

Trong ®ã: ϕ’c: gi¸ trÞ ϕ’ ë tr¹ng th¸i cùc h¹n.

Ko t¨ng tíi 1.0 cho ®Êt h¬i qu¸ cè kÕt vμ t¨ng h¬n n÷a víi hÖ sè qu¸ cè
kÕt OCR:
K 0 (OCR ) = K 0( no ) . (OCR)
(61-3)

Theo c«ng thøc lý thuyÕt ®μn håi , cã thÓ x¸c ®Þnh Ko nh− sau:
K0 =

ν'
1 −ν '

(61-4)

B»ng thùc nghiÖm hiÖn tr−êng, Mair vμ Wood (1987) ®−a ra gi¸ trÞ ®iÓn h×nh cña Ko:

Lo¹i ®Êt

Ko

C¸t rêi

0.45 – 0.60

C¸t chÆt

0.30 – 0.50

§Êt sÐt cè kÕt th«ng th−êng

0.50 – 0.70

§Êt sÐt qu¸ cè kÕt
§Êt sÐt ®Çm chÆt

1.00 – 4.00
0.70 – 2.00

Ch−¬ng 6 : ¸p lùc ®Êt lªn t−êng ch¾n

c¬ häc ®Êt

Bμi 3

lý thuyÕt C.A. coulomb vÒ ¸p lùc ®Êt chñ ®éng
( ë ®iÒu kiÖn tho¸t n−íc )

I. tr−êng hîp ®Êt sau l−ng t−êng lμ ®Êt rêi ®ång nhÊt

1. §iÒu kiÖn bμi to¸n
Cã mét t−êng ch¾n ®Êt víi chiÒu cao t−êng lμ h, ®Êt sau l−ng t−êng lμ ®Êt rêi ®ång
nhÊt (xem h×nh vÏ). C¸c ký hiÖu sau ®−îc qui ®Þnh nh− sau:
C

β

Α

Κ

α

h

W
α
η

90-ε

R
ϕ

δ

E

ε

Β

X

H×nh 6-13 : S¬ ®å c¸c lùc t¸c dông lªn khèi tr−ît ABC
α : Gãc cña mÆt ph¼ng l−ng t−êng so víi ph−¬ng th¼ng ®øng.
β : Gãc m¸i dèc cña ®Êt sau l−ng t−êng so víi ph−¬ng n»m ngang.
δ : Gãc ma s¸t ngoμi (gi÷a ®Êt vμ mÆt ph¼ng l−ng t−êng)
ϕ’ : Gãc ma s¸t cã hiÖu cña ®Êt.
ε : Gãc cña mÆt tr−ît BC so víi ph−¬gn ngang.
η : Gãc cña mÆt ph¼ng l−ng t−êng so víi ph−¬ng ngang (t¹i ®iÓm B)

2. Gi¶ thiÕt tÝnh to¸n


§Êt sau l−ng t−êng lμ ®Êt rêi ®ång nhÊt.

Ch−¬ng 6 : ¸p lùc ®Êt lªn t−êng ch¾n

c¬ häc ®Êt



Khèi ®Êt sau l−ng t−êng ë tr¹ng th¸i c©n b»ng giíi h¹n (chñ ®éng hoÆc bÞ
®éng) tr−ît nh− mét cè thÓ víi 2 mÆt tr−ît lμ mÆt ph¼ng vμ ®i qua ch©n
t−êng.



TrÞ sè ¸p lùc ®Êt tÝnh to¸n lμ c¸c trÞ sè lín nhÊt khi tÝnh ¸p lùc chñ ®éng vμ lμ
trÞ sè nhá nhÊt khi tÝnh ¸p lùc bÞ ®éng.

Bμi to¸n vÒ t−êng ch¾n, nãi chung lμ bμi to¸n ph¼ng, nªn trong tÝnh to¸n th−êng tÝnh
cho 1m dμi.

3. ThiÕt lËp c«ng thøc:

(1) XÐt l¨ng thÓ tr−ît ABC:
C

β

Α

Κ

ε−ϕ

h

W

δ

T2
N1

Ψ

E

R
ϕ

T1

180-(Ψ+
ε−

W
N2

E

R
ϕ)

α

Β

H×nh 6-14 : S¬ ®å c¸c lùc t¸c dông lªn l¨ng thÓ tr−ît ABC
C¸c lùc t¸c dông lªn l¨ng thÓ tr−ît ABC gåm:
-

Träng l−îng l¨ng thÓ tr−ît W = (dientich.ABC).γ

-

Ph¶n lùc cña khèi ®Êt cßn l¹i lμ R lªn l¨ng thÓ tr−ît ABC.
Ph¶n lùc nμy cã thÓ ph©n ra thμnh 2 thμnh phÇn lμ N1 vμ T1 vμ cã ph−¬ng lμm víi
ph¸p tuyÕn mÆt tr−ît BC mét gãc lμ ϕ.

-

Ph¶n lùc cña mÆt ph¼ng l−ng t−êng E lªn l¨ng thÓ tr−ît ABC.
Ph¶n lùc nμy cã thÓ ph©n ra thμnh 2 thμnh phÇn lμ N2 vμ T2 vμ cã ph−¬ng lμm víi
ph¸p tuyÕn mÆt AB mét gãc lμ δ. V× l−ng t−êng cè ®Þnh nªn ph−¬ng cña E kh«ng
®æi.

Khi khèi ®Êt sau l−ng t−êng ë tr¹ng th¸i c©n b»ng giíi h¹n th× 3 lùc trªn (W, R, E) sÏ
®ång qui t¹i mét ®iÓm (K) vμ t¹o thμnh tam gi¸c lùc khÐp kÝn.
Theo hÖ thøc l−îng trong tam gi¸c th−êng, cã thÓ rót ra:

Ch−¬ng 6 : ¸p lùc ®Êt lªn t−êng ch¾n

c¬ häc ®Êt

E
W
=
sin (ε − ϕ ') sin [180 − (Ψ + ε − ϕ ')]
W . sin (ε − ϕ ')
W . sin (ε − ϕ ')
E=
=
sin [180 − (Ψ + ε − ϕ ')] sin (Ψ + ε − ϕ ')

(63-1)

(63-2)

Trong ®ã: ψ = 90o - α - δ

Tõ biÓi thøc (63-1), khi mÆt tr−ît BC thay ®æi tøc gãc ε thay ®æi vμ do ®ã E còng thay
®æi theo, dÔ dμng nhËn thÊy:
-

Khi ε = η th× W = 0

E = 0. vμ còng cã khi ε = ϕ th× (ε - ϕ) = 0

-

VËy khi ε biÕn thiªn trong kho¶ng ϕ η th× cã lóc nμo ®ã E sÏ ®¹t ®Õn gi¸ trÞ
lín nhÊt. TrÞ sè ®ã øng víi ¸p lùc ®Êt chñ ®éng, ký hiÖu lμ (Ea), mÆt tr−ît
t−¬ng øng víi Ea lμ mÆt tr−ît nguy hiÓm nhÊt (mÆt tr−ît tÝnh to¸n)

E = 0.

§Ó t×m ¸p lùc ®Êt chñ ®éng cã thÓ dïng ph−¬ng ph¸p gi¶i tÝch hay ®å gi¶i sau ®©y:

(2) Ph−¬ng ph¸p gi¶i tÝch:
Ta thÊy r»ng, nÕu biÕt ®−îc c¸c gãc (gi¶ sö c¶ gãc ε) vμ chiÒu cao l−ng t−êng th× b»ng
quan hÖ h×nh häc dÔ dμng tÝnh ®−îc dientich.ABC theo h vμ c¸c gãc kÓ trªn.
Nh− vËy E sÏ lμ mét hμm cña gãc (ε), tøc lμ :

E = f(ε).

(63-3)

Muèn t×m cùc trÞ, theo gi¶i tÝch, chØ viÖc ®¹o hμm (63-3) theo (ε), rßi cho
nã b»ng 0:

dE
= f ' (ε ) = 0


(63-4)

Tõ ph−¬ng tr×nh (63-4) sÏ t×m ®−îc gãc ε = εo ®Ó ®¹o hμm f’(ε)=0. Sau ®ã thay gi¸ trÞ
(εo ) võa t×m ®−îc trë l¹i ph−¬ng tr×nh (63-3) ta nhËn ®−îc biÓu thøc tÝnh Ea nh− sau:

1
E a = .γ .K a .h 2
2

(63-5)

Trong ®ã: Ka : lμ hÖ sè ¸p lùc ®Êt chñ ®éng, tÝnh nh− sau:
Khi α ≠ 0 ; β ≠ 0 ; δ ≠ 0 :

Ka =

cos 2 (ϕ '−α )

sin (δ + ϕ '). sin (ϕ '− β ) ⎤
cos α . cos(α + δ ).⎢1 +

cos(α + δ ). cos(β − α ) ⎦

2

Khi α ≠ 0 ; β = δ = 0 :

2

(63-6)

1101900

Sponsor Documents


Tài liệu liên quan


Xem thêm