(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu lựa chọn sơ đồ tính phù hợp để tính toán ứng suất tường kè Vạn Hòa, thành phố Lào Cai
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (7.25 MB, 111 trang )
B
GIÁO D C VÀ ÀO T O
TR
NG
B
NÔNG NGHI P VÀ PTNT
I H C THU L I
PH M V N THÀNH
NGHIÊN C U L A CH N S
TÍNH TỐN
TÍNH PHÙ H P
NG SU T T
THÀNH PH
NG KÈ V N HÒA,
LÀO CAI
CHUYÊN NGÀNH: XÂY D NG CƠNG TRÌNH TH Y
MÃ S : 60 - 58 - 02 - 02
LU N V N TH C S
NG
IH
NG D N KHOA H C: TS. PH M VI T NG C
HÀ N I - 2016
B N CAM K T
H và tên h c viên: Ph m V n Thành.
H c viên l p: 23C11
Tên đ tài lu n v n: “Nghiên c u l a ch n s đ tính phù h p đ tính tốn ng su t
t
ng kè V n Hịa, thành ph Lào Cai”.
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên c u c a riêng tôi. Nh ng n i dung và k t
qu nghiên c u trong lu n v n là trung th c và ch a đ
c ai cơng b trong b t k cơng
trình khoa h c nào. Nh ng s li u c a các k t qu nghiên c u đã có n u s d ng trong
lu n v n đ u đ
c trích d n theo đúng quy đ nh.
Hà N i, ngày 15 tháng 11 n m 2016
H c viên
Ph m V n Thành
i
L IC M
N
Lu n v n th c s chuyên ngành K thu t xây d ng cơng trình th y v i đ tài: “Nghiên
c u l a ch n s đ tính phù h p đ tính tốn ng su t t
Lào Cai” đã đ
ng kè V n Hịa, thành ph
c tác gi hồn thành v i s giúp đ t n tình c a các Th y giáo, Cơ
giáo trong và ngồi B mơn S c b n- K t c u, Khoa Cơng trình, Tr
ng đ i h c Th y
l i cùng b n bè và đ ng nghi p.
Tác gi xin chân thành c m n các Th y giáo, Cô giáo trong Khoa Cơng trình, Khoa
Sau đ i h c, Gia đình và B n bè đã t o đi u ki n cho tác gi trong su t quá trình h c
t p và th c hi n lu n v n t t nghi p.
c bi t, tác gi xin bày t l i c m n sâu s c đ n th y giáo h
ng d n TS. Ph m Vi t
Ng c, c ng nh các th y cô trong B môn S c b n- K t c u Khoa Cơng Trình - Tr
i h c Thu l i đã t o đi u ki n thu n l i nh t, giúp đ , h
ng
ng d n tác gi hoàn thành
lu n v n này.
Tác gi c ng xin bày t lòng bi t n chân thành nh t đ n gia đình, t p th l p Cao h c
23C11, luôn đ ng viên, ng h tác gi trong quá trình h c t p và hồn thành lu n v n.
M c dù đã có nh ng c g ng nh t đ nh, nh ng do th i gian có h n và trình đ tác gi
còn h n ch , nên lu n v n này cịn nhi u thi u sót. Tác gi kính mong Th y giáo, Cơ
giáo, B n bè &
ng nghi p góp ý đ lu n v n đ
c hoàn ch nh và tr n v n h n.
Tác gi xin chân thành c m n!
Hà N i, ngày 15 tháng 11 n m 2016
H c viên
Ph m V n Thành
ii
M CL C
B N CAM K T ...............................................................................................................i
L I C M N ................................................................................................................. ii
M C L C ..................................................................................................................... iii
DANH M C HÌNH NH ............................................................................................ vii
DANH M C B NG BI U ............................................................................................. x
DANH M C CÁC VI T T T VÀ GI I THÍCH THU T NG ................................xi
M
U ......................................................................................................................... 1
1.4. Cách ti p c n và ph
CH
ng pháp nghiên c u. ............................................................ 2
NG I. T NG QUAN V T
1.1. Khái ni m và phân lo i t
NG KÈ ................................................................ 4
ng kè. ........................................................................... 4
1.1.1.
Khái ni m t
ng kè. ........................................................................................... 4
1.1.2.
Phân lo i t
ng kè. ............................................................................................. 4
1.1.2.1. Phân lo i theo đ c ng. ...................................................................................... 4
1.1.2.2. Phân lo i theo nguyên t c làm vi c .................................................................... 6
1.1.2.3. Phân lo i theo chi u cao ..................................................................................... 7
1.1.2.4. Phân lo i theo góc nghiêng c a l ng t
ng ....................................................... 7
1.1.2.5. Phân lo i theo k t c u ......................................................................................... 8
1.2. Tình hình t
1.3. Các ph
ng kè có s
n ch ng
Vi t Nam và nh ng s c .......................... 11
ng pháp và s đ tính ng su t t
1.3.1.
Các ph
ng pháp tính ng su t t
1.3.2.
Các s đ tính ng su t t
ng kè............................................... 14
ng kè......................................................... 14
ng kè. .................................................................... 14
1.4. T n t i, đ xu t, gi i h n nghiên c u l a ch n s đ tính ng su t t
ng kè. ......... 14
1.4.1.
T n t i trong l a ch n s đ tính ng su t t
1.4.2.
Gi i h n nghiên c u. ........................................................................................ 15
CH
KÈ
ng kè. ...................................... 14
NG II: L A CH N PH NG PHÁP TÍNH NG SU T TRONG T
NG
.......................................................................................................................... 16
2.1. Các ph
ng pháp tính ng su t – bi n d ng t
ng kè. ........................................ 16
Ph
ng pháp gi i tích. ...................................................................................... 16
2.1.1.1. Ph
ng pháp s c b n v t li u........................................................................... 16
2.1.1.
iii
2.1.1.2. Ph
2.1.1.3.
ng pháp lý thuy t đàn h i. ....................................................................... 17
u nh
c đi m c a ph
ng pháp gi i tích ...................................................... 19
Ph
ng pháp s . ............................................................................................... 19
2.1.2.1. Ph
ng pháp sai phân h u h n (PPSPHH) ...................................................... 19
2.1.2.2. Ph
ng pháp ph n t h u h n (PPPTHH). ...................................................... 20
2.1.2.
2.1.2.3.
2.1.3.
u đi m, nh
Ph
ng pháp s . ........................................................... 20
ng pháp th c nghi m mơ hình. ................................................................ 20
2.1.3.1. N i dung ph
2.1.3.2.
c đi m ph
ng pháp. .................................................................................... 20
u đi m, nh
2.2. L a ch n ph
c đi m c a ph
ng pháp. ......................................................... 22
ng pháp tính phù h p.................................................................... 22
2.2.1.
Tiêu chí l a ch n ph
ng pháp tính. ............................................................... 22
2.2.2.
So sánh, l a ch n ph
ng pháp tính ................................................................ 23
2.2.3.
Ph
ng pháp ph n t h u h n ......................................................................... 23
2.2.3.1. Gi i thi u chung v ph
ng pháp .................................................................... 23
2.2.3.2. Tính k t c u theo mơ hình t
2.2.3.3. Gi i h ph
ng thích. ........................................................... 25
ng trình c b n............................................................................. 31
2.2.3.4. X lý đi u ki n biên ......................................................................................... 31
2.2.4.
Ph n m m tính tốn. ......................................................................................... 31
2.3. K t lu n ch
ng 2. ............................................................................................... 33
CH NG III: L A CH N S
TÍNH NG SU T PHÙ H P CHO CƠNG
TRÌNH T
NG KÈ V N HÒA, THÀNH PH LÀO CAI........................................ 35
3.1. Gi i thi u cơng trình t
ng kè V n Hòa, thành ph Lào Cai .............................. 35
3.1.1.
Gi i thi u chung ............................................................................................... 35
3.1.2.
V trí cơng trình ................................................................................................ 35
3.1.3.
M c tiêu và nhi m v c a cơng trình ............................................................... 36
3.1.4.
Bi n pháp cơng trình ........................................................................................ 37
3.1.5.
K tc ut
3.1.6.
Tài li u tính tốn. ............................................................................................. 39
ng kè t i cơng trình. ....................................................................... 38
3.1.6.1. Tài li u quy mơ cơng trình. .............................................................................. 39
3.1.6.2. Tài li u đ a ch t. ............................................................................................... 39
3.1.6.3. Tài li u v v t li u làm kè. ............................................................................... 40
iv
3.1.7.
Tr
ng h p tính tốn. ....................................................................................... 41
3.1.7.1. Kích th
c cơng trình chi ti t. .......................................................................... 41
3.1.7.2. T i tr ng tác d ng............................................................................................. 42
3.1.7.3. T h p t i tr ng.. .............................................................................................. 47
3.1.7.4. H s n n: ......................................................................................................... 47
3.2. Các s đ tính ng su t trong t
ng kè và tiêu chí l a ch n s đ tính h p lý. ...... 49
3.2.1.
Tiêu chí l a ch n s đ tính phù h p. .............................................................. 49
3.2.2.
Các s đ tính ng su t trong t
3.3. S đ tính ng su t t
ng kè............................................................ 49
ng kè d ng t m. ............................................................... 50
3.3.1.
Gi i thi u v ph
ng pháp PTHH s đ tính d ng t m ................................... 50
3.3.2.
Xây d ng s đ tính ng su t t
3.3.3.
K t qu
ng kè b ng ph n t t m. ............................. 56
ng su t t
ng kè b ng ph n t t m. .................................................. 59
3.4. S đ tính ng su t t
ng kè d ng kh i. .............................................................. 62
3.4.1.
Gi i thi u v ph
ng pháp PTHH s đ tính d ng kh i.................................. 62
3.4.2.
Xây d ng s đ tính ng su t t
3.4.3.
K t qu
ng su t t
ng kè b ng ph n t kh i. ............................ 62
ng kè b ng ph n t kh i. ................................................. 65
3.5. Các n i dung trong so sánh ng su t trong t
3.5.1.
ng kè. .......................................... 68
So sánh ng su t t i các v trí trên m t ngồi t
3.5.1.1. Các v trí so sánh ng su t b m t b n t
ng kè. .................................. 68
ng................................................... 68
3.5.1.2. Các v trí so sánh ng su t b m t ba b n s
n n m trong. ............................. 69
3.5.1.3. Các v trí so sánh ng su t b m t hai b n s
n n m ngoài. ........................... 70
3.5.2.
So sánh theo các ng su t c c tr trên b ph n t
ng kè. ................................ 71
3.6. K t qu so sánh và nh n xét. ................................................................................ 71
3.6.1.
K t qu so sánh v tr s
3.6.2.
K t qu so sánh theo các tr s l n nh t trên b ph n t
3.7. Gi i thích k t qu
ng su t t i các v trí. ............................................... 71
ng kè. ...................... 74
ng su t và l a ch n s đ . ..................................................... 79
3.7.1.
Gi i thích k t qu
3.7.2.
L a ch n s đ tính phù h p. ........................................................................... 79
3.8. K t lu n ch
CH
ng su t. .............................................................................. 79
ng 3. ................................................................................................ 80
NG 4: K T LU N VÀ KI N NGH ................................................................ 81
4.1. Các k t qu đ t đ
c c a lu n v n ....................................................................... 81
v
4.2. M t s v n đ t n t i ............................................................................................ 81
4.3. Các ki n ngh ........................................................................................................ 81
TÀI LI U THAM KH O ............................................................................................. 83
vi
DANH M C HÌNH NH
Hình 1.1. Thí nghi m c a G.A. ubrôva quan h bi n d ng, chuy n v t ng (nét đ t)
và áp l c đ t (nét li n). .................................................................................................... 5
Hình 1.2. Các k t qu thí nghi m áp l c đ t ph thu c vào bi n d ng c a t
Hình 1.3. Các lo i t
ng kè............ 6
ng kè theo nguyên t c làm vi c.................................................... 7
Hình 1.4. Phân lo i t
ng ch n theo góc nghiêng l ng t
ng. ...................................... 8
Hình 1.5. Các lo i t
ng li n kh i. ................................................................................. 9
Hình 1.6. Các lo i t
ng b n góc: Có và khơng có b n s
Hình 1.7. Các lo i t
ng kè l p ghép, r đá, đ t có c t. .............................................. 10
Hình 1.8. T
ng kè b n góc có s
Hình 1.9. T
ng kè b cơng viên sơng
n. ....................................... 9
n ch ng .................................................................. 11
ng Nai. ....................................................... 12
Hình 1.10. T
ng kè BTCT sông C n Th sau khi thi cơng ......................................... 13
Hình 1.11. T
ng kè BTCT sơng C n Th khi đang thi cơng. ...................................... 13
Hình 2.1. Mơ hình thí nghi m t
ng kè
i h c Bristol - n
Hình 2.2. Các thi t b đo k t qu thí nghi m t
Hình 2.3. Thí nghi m mơ hình t
ng kè
. ................................ 21
i h c Bristol - n
. ......... 21
ng kè t i ................................................................... 22
Hình 3.1. V trí cơng trình trên b n đ Qu c gia. ......................................................... 36
Hình 3.2. S đ v trí d án. .......................................................................................... 36
Hình 3.3. M t c t ngang và hình chi u đ ng l u kè. .................................................... 38
Hình 3.4. Tr
ng h p tính tốn cơng trình. .................................................................. 41
Hình 3.5. Áp l c đ t tính tác d ng lên b n t
Hình 3.6. Áp l c đ t pháp tuy n và áp l c n
Hình 3.7. T ng áp l c đ t và n
Hình 3.8. Áp l c n
c đ y ng
Hình 3.9. Áp l c đ t và n
ng t i m t đi m. ................................... 44
c tác d ng lên b n t
ng (kN/m2). ..... 45
c tác d ng lên b n đáy. ........................................... 45
c tác d ng lên b n đáy cơng trình. ............................ 46
c tác d ng lên các b n s
n. ............................................ 47
Hình 3.10. Ph n t t m tam giác và t giác. ................................................................ 50
Hình 3.11. N i l c trên ph n t t m ch u u n............................................................... 52
Hình 3.12. Ph n t t giác Kirchoff .............................................................................. 53
Hình 3.13. S đ t
ng kè b ng ph n t t m. ............................................................... 57
Hình 3.14. Áp l c đ t pháp tuy n tác d ng lên b n t
vii
ng và b n s
n ph n t t m. . 57
Hình 3.15. Áp l c n c pháp tuy n tác d ng lên b n t ng và b n s n ph n t t m.
....................................................................................................................................... 58
Hình 3.16. Áp l c n c và đ t tác d ng lên m t trên b n đáy t ng kè (trái); Áp l c
n c đ y ng c tác d ng lên m t d i b n đáy t ng kè (ph i ) ph n t t m. ........... 58
Hình 3.17. Gán đi u ki n biên cho bài toán ph n t t m. ........................................... 59
Hình 3.18.
ng su t t
Hình 3.19.
ng su t b n t
ng kè S11 (trái) và S22 (ph i) b ng ph n t t m. ................. 59
ng S11 (trái) và S22 (ph i) b ng ph n t t m. .............. 60
Hình 3.20. ng su t c a các b n s n phía trong S11 (trái) và S22 (ph i) b ng ph n
t t m. ............................................................................................................................ 60
Hình 3.21. ng su t c a các b n s n phía ngồi S11 (trái) và S22 (ph i) b ng
ph n t t m. ................................................................................................................... 61
Hình 3.22.
ng su t b n đáy S11 (trái) và S22 (ph i) b ng ph n t t m. ................. 61
Hình 3.23. Ph n t d ng kh i có 4 m t và 6 m t.......................................................... 62
Hình 3.24. S đ t
ng kè b ng ph n t kh i.............................................................. 63
Hình 3.25. Áp l c đ t pháp tuy n tác d ng lên b n t
ng và b n s
n ph n t kh i. 63
Hình 3.26. Áp l c n c pháp tuy n tác d ng lên b n t ng và b n s n ph n t kh i.
....................................................................................................................................... 64
Hình 3.27. Áp l c đ t và n c tác d ng lên b n đáy t ng kè (bên trái) và áp l c n c
đ y ng c tác d ng lên b n đáy (bên ph i) ph n t kh i............................................. 64
Hình 3.28. G n đi u ki n biên cho t
ng kè ph n t kh i............................................ 65
Hình 3.29.
ng su t t
ng kè S11 b ng ph n t kh i. ................................................. 65
Hình 3.30.
ng su t t
ng kè S22 b ng ph n t kh i. ................................................. 66
Hình 3.31.
ng su t b n t
ng S11 (trái) và S22 (ph i) b ng ph n t kh i. ............. 66
Hình 3.32. ng su t b n s n phía trong S11 (trái) và S22(ph i) b ng ph n t kh i.
....................................................................................................................................... 67
Hình 3.33. ng su t b n s n phía ngồi S11 (trái) và S22(ph i) b ng ph n t kh i.
....................................................................................................................................... 67
Hình 3.34.
ng su t b n đáy S11 (trái) và S22 (ph i) b ng ph n t kh i. ................ 68
Hình 3.35. Các v trí tính tốn, so sánh ng su t b n t
ng. ....................................... 69
Hình 3.36. Các v trí tính tốn, so sánh ng su t ba b n s
n phía trong.................. 70
Hình3.37. Các v trí tính toán, so sánh ng su t ba b n s
n phía ngồi. .................. 70
Hình 3.38. Các v trí tính tốn, so sánh ng su t b n đáy............................................ 71
viii
Hình 3.39. So sánh ng su t c c tr S11 b n t ng theo ph n t t m (trái) và kh i
(ph i). ............................................................................................................................ 75
Hình 3.40. So sánh ng su t c c tr S22 b n t ng theo ph n t t m (trái) và kh i
(ph i). ............................................................................................................................ 75
Hình 3.41. So sánh ng su t c c tr S11 b n s n bên ngoài theo ph n t t m (trái) và
kh i (ph i)...................................................................................................................... 76
Hình 3.42. So sánh ng su t c c tr S22 b n t ng bên ngoài theo ph n t t m (trái)
và kh i (ph i). ................................................................................................................ 77
Hình 3.43. So sánh ng su t c c tr S11 b n đáy theo ph n t t m (trái) và kh i
(ph i). ............................................................................................................................ 77
Hình 3.44. So sánh ng su t c c tr S22 b n t ng theo ph n t t m (trái) và kh i
(ph i). ............................................................................................................................ 78
ix
DANH M C B NG BI U
B ng 3.1. Các tài li u quy mơ cơng trình...................................................................... 39
B ng 3.2. Các thông s c b n c a bê tông .................................................................. 40
B ng 3.3. Các thông s c b n c a thép xây d ng. ...................................................... 41
B ng 3.4. B ng xác đ nh h s n n đ i v i l p 2b. ....................................................... 48
B ng 3.6. So sánh ng su t b n t
ng t i các đi m theo các ph
ng ......................... 72
B ng 3.7. So sánh ng su t b n s
n t i các đi m theo các ph
ng. .......................... 73
B ng 3.8. So sánh ng su t b n đáy t i các đi m theo các ph
ng. ............................ 74
B ng 3.9. So sánh ng su t c c tr c a các b ph n .................................................... 79
x
DANH M C CÁC VI T T T VÀ GI I THÍCH THU T NG
TCVN
: Tiêu chu n Vi t Nam.
SPHH
: Sai phân h u h n.
PTHH
: Ph n t h u h n.
FEM
: Ph
CVC
: Bê tông th
ng pháp ph n t h u h n
ng.
xi
M
Tính c p thi t c a đ tài.
1.1.
T
ng kè là lo i k t c u xây d ng chính và quan tr ng trong các cơng trình th y l i
nh m m c đích gi
t
U
n đ nh đ t
hai bên b sơng. Hi n nay, có r t nhi u cơng trình
ng kè đã đi vào s d ng có nh ng s c nghiêm tr ng, ho c có k t c u thi u kinh
t , gây lãng phí và khơng th m m . Có r t nhi u nguyên nhân cho v n đ trên, nh ng
m t trong nh ng nguyên nhân quan tr ng là do vi c l a ch n s đ tính ng su t,
chuy n v trong thi t k là ch a đúng. Ngày nay, đ tính tốn ng su t cho t
nhi u s đ tính tốn ng su t. Vì v y, vi c l a ch n đ
c s đ tính đ đ m b o đi u
ki n k thu t và kinh t là r t quan tr ng trong công tác thi t k t
V i m c đích l a ch n đ
ng kè.
c s đ tính phù h p cho cơng trình t
thành ph Lào Cai, sau đó ng d ng cho các cơng trình t
h
ng d n l a ch n s đ tính tốn t
ng kè có
ng kè V n Hịa,
ng kè khác, nh m đ a ra
ng kè, tác gi đ xu t đ tài “Nghiên c u l a
ch n s đ tính phù h p đ tính tốn ng su t t
ng kè V n Hòa, thành ph Lào Cai”
mang nhi u ý ngh a khoa h c và th c ti n.
1.2.
M c tiêu nghiên c u.
Lu n v n có các m c tiêu nghiên c u nh sau:
- Nghiên c u các s đ tính ng su t t
cơng trình t
-
ng kè, l a ch n s đ tính tốn phù h p cho
ng kè V n Hòa, thành ph Lào Cai.
a ra đ xu t s đ tính ng su t cho các cơng trình t
1.3.
it
ng và ph m vi nghiên c u.
1.3.1.
it
ng nghiên c u:
Các đ i t
ng nghiên c u c a lu n v n:
- Các ph
ng pháp tính tốn ng su t trong t
- Các s đ tính tốn ng su t trong t
- Cơng trình t
ng kè.
ng kè.
ng kè V n Hịa, thành ph Lào Cai.
1
ng kè khác.
- Các cơng c tính tốn ng su t.
1.3.2. Ph m vi nghiên c u:
ng su t trong cơng trình t
-
ch t, đ a hình c ng nh tr
ng kè V n Hòa, thành ph Lào Cai v i đi u ki n đ a
ng h p tính c th .
-
Ph n m m tính tốn ng su t SAP 2000.
1.4.
Cách ti p c n và ph
ng pháp nghiên c u.
1.4.1. Cách ti p c n
- Ti p c n t th c t : Thi t k và xây d ng các cơng trình t
ng kè trên th gi i và
Vi t Nam.
- Ti p c n t các đi u ki n kinh t - k thu t: Cơng trình s đ tính ph i ph n ánh
đ
c ng x c a t
ng kè v i môi tr
- Ti p c n t hi n đ i: Các ph
1.4.2. Ph
- Ph
ng.
ng pháp tính tốn tiên ti n.
ng pháp nghiên c u:
ng pháp đi u tra, kh o sát, thu th p và t ng h p tài li u.
- Thu th p thông tin, k th a các nghiên c u đã có.
- S d ng ph
ng pháp ph n t h u h n đ nghiên c u ng su t t
ng kè theo các s
đ tính.
- Ph
ng pháp so sánh, phân tích, đánh giá, l a ch n t i u.
1.5.
C u trúc c a lu n v n.
Ngoài ph n m đ u kh ng đ nh tính c p thi t c a đ tài, các m c tiêu c n đ t đ
th c hi n đ tài, đ i t
hi n đ đ t đ
ng và ph m vi nghiên c u, cách ti p c n và ph
c khi
ng pháp th c
c các m c tiêu đó; Ph n ph l c; Danh m c tài li u tham kh o, n i
dung chính c a lu n v n g m 4 ch
Ch
ng 1. T ng quan v t
Ch
ng 2. L a ch n ph
ng nh sau:
ng kè.
ng pháp tính ng su t trong t
2
ng kè.
Ch
ng 3. L a ch n s đ tính phù h p cho cơng trình t
Lào Cai.
Ch
ng 4. K t lu n và ki n ngh .
3
ng kè V n Hòa, thành ph
CH
NG I. T NG QUAN V T
Khái ni m và phân lo i t
1.1.
1.1.1. Khái ni m t
T
ng kè.
ng kè.
ng kè là m t lo i c a cơng trình t
th y l i th
ng đ
NG KÈ
ng ch n đ t (Retaining wall), là cơng trình
c xây d ng t i khu v c b sông nh m m c đích gi
mái b sơng khơng b tr
n đ nh hai
t.
Trong các cơng trình th y, có m t s b ph n c a k t c u cơng trình khơng ph i là
t
ng kè nh ng có tác d ng t
ng h v i đ t và c ng ch u áp l c c a đ t gi ng nh
t
ng kè. Do đó, khái ni m v t
ng kè ch n đ t đ
ph n c a công trình có tác d ng t
t
T
ng kè c ng đ
c m r ng ra cho t t c nh ng b
ng h gi a đ t ti p xúc v i chúng và áp l c đ t lên
c hi u nh áp l c ti p xúc gi a nh ng b ph n y v i đ t.
ng kè trong các cơng trình th y cơng làm vi c trong nh ng đi u ki n r t khác so
v i đi u ki n làm vi c c a t
ng ch n đ t trong giao thông và xây d ng do đ c đi m
c a cơng trình th y l i quy t đ nh.
1.1.2. Phân lo i t
T
ng kè đ
ng kè.
c phân lo i theo các tiêu chí v i nhi u m c đích khác nhau nh sau:
1.1.2.1. Phân lo i theo đ c ng.
Bi n d ng c a b n thân t
t
ngkè v i kh i đ t đ p sau t
l ng t
t
ng kè (đ u n) làm thay đ i đi u ki n ti p xúc gi a l ng
ng, do đó làm thay đ i tr s áp l c đ t tác d ng lên
ng và c ng làm thay đ i d ng bi u đ phân b áp l c đ t theo chi u cao
ng. Thí nghi m c a G.A.
ubrơva đã ch ng t khi t
l c đ t thì bi u đ phân b áp l c đ t có d ng đ
thân t
l cđ t
ng b bi n d ng do ch u áp
ng cong (Hình 1.1), n u ph n gi a
ng b bi n d ng nhi u thì bi u đ phân b áp l c đ t càng cong và c
ph n trên t ng lên (đ
ph n trên t
ng 2), n u chân t
ng có chuy n v v phía tr
ng t ng lên Hình l .l r t nhi u, có khi đ n 2,5 l n so v i c
ban đ u, còn c
ng đ áp l c
ph n d
it
4
ng thì l i gi m (đ
ng 3).
ng đ áp
c thì
ng đ áp l c
Hình 1.1. Thí nghi m c a G.A. ubrơva quan h bi n d ng, chuy n v t
và áp l c đ t (nét li n).
ng (nét đ t)
Theo cách phân lo i này, t
ng m m.
T
c phân làm hai lo i: t
ng c ng và t
ng có bi n d ng u n khi ch u áp l c đ t nh nêu trên g i là t
m m th
lo i t
T
ng đ
ng là nh ng t m g , thép, bê tông c t thép ghép l i. T
ng m m. T
ng
ng c c ng x p vào
ng m m.
ng c ng khơng có bi n d ng u n khi ch u áp l c đ t mà ch có chuy n v t nh ti n
và xoay. N u t
ng c ng xoay quanh mép d
i, ngh a là đ nh t
ng có xu h
ng tách
r i kh i kh i đ t đ p và chuy n v v phía tr
c thì nhi u thí nghi m đã ch ng t là
bi u đ phân b áp l c c a đ t r i có d ng đ
ng th ng và có tr s c
ng đ áp l c
i v i đ t dính (đ t đ p sau t
ng), theo k t
đ t l n nh t
chân t
ng (Hình 1.2a).
qu thí nghi m c a B.L. Taraxơp thì bi u đ phân b áp l c đ t có d ng h i cong và
c ng có tr s c
ng đ áp l c l n nh t
xoay quanh mép trên, ngh a là chân t
tr
chân t
ng (Hình 1.2b). N u t
ng c ng
ng r i kh i kh i đ t đ p và chuy n v v phía
c thì theo k t qu thí nghi m c a nhi u tác gi (K. Terzaghi, G.A.
ubrơva, I.v.
Yarơpơnxki, I.p. Prơkơíiep v.v...) bi u đ phân b áp l c đ t (đ t r i c ng nh đ t
dính) có d ng cong, tr s l n nh t ph thu c vào m c đ chuy n v c a t
vào kho ng ph n gi a l ng t
ng (Hình 1.2c).
5
ng và
Hình 1.2. Các k t qu thí nghi m áp l c đ t ph thu c vào bi n d ng c a t
T
ng kè đ
c at
T
t
c g i là t
ng c ng khi d
ng kè.
i tác d ng c a các l c tính tốn chuy n v
ng b ng ho c nh h n 1/5000 chi u cao t
ng.
ng c ng th
ng là nh ng kh i bê tông, bê tông đá h c, g ch đá xây nên còn g i là
ng kh i. T
ng ch n b ng bê tơng c t thép có d ng t m ho c b n nh ng t o v i
các b ph n khác c a công trình thành nh ng khung ho c h p c ng c ng đ
lo i t
c x p vào
ng c ng.
Nh trên đã phân tích, cách tính tốn tr s áp l c đ t lên t
ng c ng và t
ng m m
khác nhau.
1.1.2.2.
Phân lo i theo nguyên t c làm vi c
-
T
ng tr ng l c: n đ nh nh tr ng l
-
T
ng bán tr ng l c. Xem Hình 1.3b.
-
T
ng b n góc:
nh m t ph n tr ng l
nh t
T
n đ nh c a t
ng nh tr ng l
ng c a b n thân t
ng b n góc có s
ng b n thân c a t
n ch ng: S
ng b n góc nh ng có thêm các s
ng. Xem Hình 1.3a.
ng kh i đ t đè lên b n đáy và
ng. Xem Hình 1.3c.
n đ nh c a t
ng nh 2 t
ng trên, k t c u
n ch ng đ t ng đ c ng cho t
Hình 4d.
6
ng. Xem
-
Lo i t
ng b n góc có th có d ng đ li n ho c l p ghép đ t ng nhanh ti n đ
thi cơng. Xem Hình 1.3e.
-
T
ng ng n (t
ng ô - t
ng ki u c i): t
ng đ
c t o nên b i các ô l
i b ng
BTCT bên trong các ô là v t li u đ t, đá, cu i s i đào h móng. Xem Hình 1.3f.
T
-
c dùng đ ch n đ t trên
ng ch n c ng trên móng c c (xem Hình 1.3g).
n n m m y u.
Hình 1.3. Các lo i t
1.1.2.3.
ng kè theo nguyên t c làm vi c
Phân lo i theo chi u cao
Chi u cao c a t
ng thay đ i trong m t ph m vi khá l n tùy theo yêu c u thi t k .
Hi n nay, chi u cao t
ng ch n
nhà máy Th y đi n
Lênin trên sông Vonga). Tr s áp l c đ t tác d ng lên l ng t
ng ch n t l b c hai
v i chi u cao c a t
ng ch n đã đ t đ n 40m (t
ng. Theo chi u cao, t
ng kè th
-
T
ng th p: có chi u cao nh h n l0m.
-
T
ng trung bình : chi u cao t 10m đ n 20m.
-
T
ng cao: có chi u cao l n h n 20m.
1.1.2.4.
Phân lo i theo góc nghiêng c a l ng t
Theo cách phân lo i này, t
ng đ
c phân thành t
7
ng đ
c phân làm 3 lo i:
ng
ng d c và t
ng tho i.
T
-
ng d c l i phân ra t
1.4b). Trong tr
l ng t
-
ng d c kh i đ t tr
N u góc nghiêng a c a l ng t
t có m t m t gi i h n trùng v i
ng l n quá m t m c đ nào đó thì kh i đ t tr
ng khơng lan đ n l ng t
ng (Hình 1.4c); t
ng lo i này đ
t
c g i là
ng tho i.
Hình 1.4. Phân lo i t
1.1.2.5.
T
ng ch n theo góc nghiêng l ng t
ng.
Phân lo i theo k t c u
V m t k t c u, t
-
ng d c ngh ch (Hình
ng.
sau l ng t
t
ng h p c a t
ng d c thu n (Hình 1.4a) và t
ng ch n đ
c chia thành t
ng li n kh i và t
ng l p ghép.
ng li n kh i làm b ng bê tông, bê tông đá h c, g ch xây, đá xây hay b ng
bê tông c t thép. T
ng li n kh i đ
c xây (g ch đá) ho c đ (bê tông, bê tông đá h c,
bê tông c t thép) tr c ti p trong h móng. H móng ph i r ng h n móng t
m t kho ng đ ti n thi cơng và đ t ván khn. Móng c a t
thép li n kh i v i b n thân t
ng, cịn móng c a t
ng bê tơng và bê tông c t
ng ch n b ng g ch đá xây thì có
th là nh ng k t c u đ c l p b ng đá xây hay bê tông. M t c t ngang c a t
kh i r t khác nhau. M t s d ng t
ng lo i này đ
ng li n
c trình bày trên hình 1.5 v i nh ng
tên g i nh sau: a) Hình ch nh t, b) Hình thang có ng c t
thang có l ng t
ng ch n
ng nghiêng, c) Hình
ng nghiêng, d) Hình thang có ng c và l ng nghiêng, e) Hình thang
nghiêng v phía đ t đáp, g) Có móng nhơ ra phía tr
c, h) Có l ng gãy khúc, i) Có
l ng b c c p, k) Có b gi m t i, 1) Có móng nhơ ra hai phía.
8
Hình 1.5. Các lo i t
s
T
ng b n góc (hay t
n ( Hình 1.6b) c ng th
ng ch L) ki u cơngxon ( Hình 1.6a) ho c ki u có b n
ng làm b ng bê tông c t thép đ li n kh i.
Hình 1.6. Các lo i t
-
T
ng li n kh i.
ng b n góc: Có và khơng có b n s
n.
ng l p ghép g m các c u ki n b ng bê tông c t thép đúc s n l p ghép l i
v i nhau theo nh ng s đ k t c u đ nh s n. C u ki n đúc s n th
ng là nh ng thanh
ho c nh ng t m không l n (th
ng d
c u l p ghép, t
ng có m y ki u sau đây: ki u ch L g m nh ng kh i
ng l p ghép th
i 3m) đ ti n v n chuy n. Tùy theo s đ k t
và t m bê tông c t thép l p ráp l i (Hình 1.7a), ki u hàng rào g m nhi u thanh bê tông
c t thép làm tr đ ng hay tr ch ng và các b n ghép l i (Hình 1.7b), ki u h p m t
9
t ng hay hai t ng, trong h p đ đ y cát s i (Hình 1.7c), ki u chu ng g m nhi u thanh
đ t d c ngang xen k nhau, trong chu ng đ cát s i (Hình 1.7d).
Các lo i t
-
ng l p ghép đ u đ
c l p ráp t i ch trong h móng. H móng
khơng c n đào r ng mà ch c n đ m b o v a b ng bình đ c a k t c u l p ghép.
T
b ng l
t
th
ng r đá: g m các r đá n i ghép l i v i nhau ( Hình 1.7e). Nh ng r đá
i s t ho c l
ng r .
i pôlime đ
c x p t ng l p, k t n i v i nhau r i x p đá h c vào
đ t h t m n c a đ t n n và đ t đ p không xàm nh p vào đá h c trong r ,
ng đ m t l p v i đ a k thu t ng n cách đáy t
đ t đ p.
u đi m n i b t c a t
ng và l ng t
ng v i đ t n n và
ng r là ch u lún c a n n r t t t và k thu t làm t
ng
đ n gi n. Hi n nay các nhà khoa h c đang nghiên c u bi n pháp c ng nh v t li u đ
t ng tu i th c a r .
-
T
ng đ t có c t: là d ng t
c a nhân dân ( Hình 1.7f). T
bê tơng c t thép. M t bì đ
đ t đ p sau t
ng.
ng hi n đ i c a các bao t i đâì ch t đ ng thơ s
ng chính là m t bì (da) làm b ng các t m kim lo i ho c
c n i v i các d i kim lo i ho c pôlime chơn t ng l p trong
t đ p có tác d ng đ y m t bì ra kh i đ t nh ng tr ng l
đ t đ p có tác d ng t o nên l c ma sát gi a đ t và c t neo m t bì l i. T
ng c a
ng đ t có c t
có nhi u u đi m: nh , ch u lún r t t t nên có th thích ng v i các lo i đ t n n khơng
t t.
Hình 1.7. Các lo i t
ng kè l p ghép, r đá, đ t có c t.
10
T ng tiêu chí phân lo i, chúng ta có nhi u hình th c t
ng kè khác nhau. Qua nh ng
nghiên c u và các so sánh v k thu t và kinh t c a các hình th c t
xu t nghiên c u trong lu n v n lo i t
trung bình, t
ng d c ng
ng kè c ng, b n góc có s
ng kè, tác gi đ
n ch ng, chi u cao
c vì nh ng lí do sau:
-
T
ng kè c ng đ m b o công trình làm vi c an tồn và lâu b n.
-
T
ng kè b n góc có s
n ch ng có kh n ng làm vi c an tồn, có kh n ng
ch n đ t cao, đ m b o t t c v k thu t và kinh t .
T
-
ng kè có t
ng d c ng
t
ng kè an tồn t i đa.
-
Các cơng trình t
c đ gi m đ
c áp l c đ t tác d ng lên cơng trình
ng kè b sơng ch y u có chi u cao trung bình.
Chính vì nh ng ngun nhân trên, tác gi s nghiên c u l a ch n s đ tính cho lo i
t
ng kè c ng, b n góc có s
áp d ng cho cơng trình t
kè t
n ch ng, chi u cao trung bình, t
ng t khác g i t t là t
Tình hình t
c nh m
ng kè V n Hịa, thành ph Lào Cai và các cơng trình t
ng kè có s
Hình 1.8. T
1.2.
ng d c ng
ng kè có s
T i Vi t Nam, các cơng trình t
ng
n ch ng (Hình 1.8)
ng kè b n góc có s
n ch ng
n ch ng
Vi t Nam và nh ng s c
ng kè đã đang đ
c xây d ng và s d ng r ng rãi
trên toàn qu c. H u h t các con sông l n đ u xây d ng kè ch n nh m m c đích ch ng
s tl .
11
Trên đo n sông thu c ph
kè công viên sông
ng Hịa Bình, Thành ph Biên Hịa, T nh
ng Nai, D án
ng Nai v i t ng chi u dài b kè 1800 mét dài b ng BTCT hoàn
thành n m 2006 v i t ng v n đ u t 22,4 t đ ng.
Hình 1.9. T
ng kè b cơng viên sông
V i t ng m c đ u t 575 t đ ng, cơng trình t
trên 10 km đã đ
ng Nai.
ng kè sơng C n Th có t ng chi u dài
c thi cơng và hồn thành n m 2010. Sau khi đi vào v n hành, cơng
trình khơng nh ng làm vi c hi u qu mà còn t o c nh quan góp ph n ch nh trang m
quan đô th , t ng c
ng thu hút khách du l ch trong và ngoài n
c đ n v i TP C n
Th . Thành ph đang xây d ng cơng viên xanh bên trong cơng trình t
12
ng kè.
