Đem tải trọng phân bố đều q = 12 KN/m
2
chuyển đổi ra chiều dày lớp đất tương tương h
h = 12/20 = 0.6
h
1
= 0.6 + 5.5= 6.1
Hệ số áp lực chủ động
2
( ) 0.568
4 2
a
K tg
π ϕ
= − =
Hệ số áp lực bị động
2
( ) 1.761
4 2
p
K tg
π ϕ
= + =
K = K
p
- K
a
= 1.193
Áp lực chủ động phân bố theo chiều sâu
P
a
= γ
1
.h
1
.K
a
= 0.568x20x6.1 = 69.3 KN/m
2
Vị trí điểm O:
a = P/(γ.K) = 69.3/(20x1.193) = 2.9 m
Hợp lực R
R = 0.5P
a
h
1
+ 0.5P.a = 0.5x69.3x6.1 + 0.5x69.3x2.9 = 311.85 KN/m
Vị trí R tính từ B ( Trọng tâm của hình thang)
3 3 5.5 0.6 2
. . 0.98
2 3 2 5.5 0.6 3
H h H
H h
+ × +
= =
+ × +
m
Vị trí R tính từ O
y = 0.98 + 2.9 = 3.88 m
Áp lực bị động phân bố theo chiều sâu
P
p
= γ
1
.h
1
.K
p
+ m
gh
.a = 1.761x20x6.1 + 11.93x2.9 = 249.44 KN/m
2
Trong đó: m
gh
= γ(K
p
- K
a
) = 10x1.193 = 11.93 ( Hệ số áp lực đất giới hạn)
P
a
= R = 311.85 KN/m
z = y = 3.88 m
hs1 = P
p
/m
gh
= 249.44/11.93 = 20.9
hs2 = 8P
a
/m
gh
= 8x311.85/11.93 = 209.1
hs3 = 6[P
a
(2zm
gh
+ P
p
)/m
gh
2
] = 6x[311.85 (2x3.88x11.93 + 249.44)/11.93
2
]= 4496.4
hs4 = [(6zP
p
+ 4P
a
)P
a
]/m
gh
2
= [(6x3.88x249.44 + 4x311.85)311.85]/11.93
2
= 15456.9
Giải phương trình: Y
4
+ hs1.Y
3
– hs2.Y
2
– hs3.Y = hs4
Ta được Y = 15.5
Chọn độ sâu chôn đài cọc: Z = 15.5 + 2.9 + 1 = 19.4 m
L = 6.1 + 19.4 = 25.5 m
Cường độ áp lực giới hạn của nền:
q
gh
= γ
1
.h
1
.K
p
+ γ
2
ZK
p
- γ
2
ZK
a
= 20x6.1x1.761 + 20x19.4x1.761 – 20x19.4x0.568 = 677.7 KN/m
2
Trị số áp lực chủ động của đất sau lưng tường khi Zc = 0.8Z (Zc = 15.5 m)
Q
1
= 0.5γ
1
.h
1
2
.K
a
= 0.5x20x6.1
2
x0.568 = 211.4 KN/m
Q
2
= γ
1
.h
1
.K
a
.Zc = 20x6.1x0.568x 15.5 = 1074.0 KN/m
Áp lực ngang lớn nhất
q
d
= (γ
2
Z
2
K – 2(Q
1
+Q
2
))
2
/(γ
2
Z
3
K – 2Q
1
(h
1
+3Z) – 3Q
2
(2Z-Zc)) - γ
2
ZK
q
d
= 108.0 KN/m
2
Vị trí mặt cắt chịu moment lớn nhất: Z
0
Z
0
= (h
1
.K
a
/K.(1 + (1 + K/K
a
)
1/2
) ) + 0.1 = 1.05 m
Moment uốn lớn nhất cho bề rộng B = 0.4 m
M = (Q
1
(h
1
/3 + Z
0
+ Z
0
2
/h
1
) – ((γ
1
+ γ
2
)Z
0
3
K)/6).B = 272.3 KNm
Chọn cọc có kích thước 40x40 cm, h
0
= 37 cm ( B25, AIII)
Tính ra được As = 25.84 cm
2
Chọn 10Φ 20 bố trí 2 lớp