Tải bản đầy đủ (.pdf) (23 trang)

Bài giảng Cơ học đất - Chương 6: Sức chịu tải của nền đất (Trần Thế Việt)

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.27 MB, 23 trang )

3/2/2018

CHƯƠNG VI
SỨC CHỊU TẢI CỦA NỀN ĐẤT
(SOIL ULTIMATE BEARING CAPACITY)

“Remember Yesterday, Dream about Tomorrow but Live Today”

T1. Khái niệm chung

2

I. Mở đầu
1.1 Mục đích làm TN nén đất ở hiện trường:
Với những CT lớn và quan trọng, thường phải làm TN
nén đất ở hiện trường để tìm hiểu các giai đoạn BD của
nền tại vị trí XD cơng trình nhằm 2 mục đích:
1. Làm tài liệu để XĐ các đặc trưng về b.dạng của đất
2. Nghiên cứu khả năng chịu tải của nền

3

1


3/2/2018

I. Mở đầu
1.2 Thí nghiệm bàn nén chịu tải trọng thẳng đứng
Xét TN bàn nén tại hiện trường, chịu td của tải trọng thẳng
đứng, KQ TN thể hiện quan hệ (tải trọng ~ độ lún)



4

II. Các hình thức mất ổn định của nền khi
chịu tải

5

II. Các hình thức mất ổn định của nền
Theo Das (2007), dưới td của tải trọng thẳng đứng, có
3 hình thức phá hoại SCT của nền:
1.Phá hoại cắt tổng quát
2.Phá hoại cắt cục bộ
3.Phá hoại cắt xuyên ngập

2


3/2/2018

2.1 Phá hoại cắt tổng quát (phá hoại hoàn toàn)
✓ Khi móng đặt trên nền cát
chặt (Dr > 67%) hoặc đất
dính cứng
✓ Các mặt trượt phát triển liên
tục trong nền, phần đất trên
bề mặt bị đẩy chồi. Dễ dàng
xác định được mặt trượt
✓ Sự phá hoại xảy ra 1 cách
đột ngột

✓ Biểu đồ ứng suất – độ lún có
điểm cực đại
7

2.1 Phá hoại cắt tổng qt (phá hoại hồn tồn)

Hình 4.1. Phá hoại cắt tổng quát

8

2.2 Phá hoại cắt cục bộ
✓ Móng trên tầng cát hoặc sét
có độ chặt trung bình (30%
- 67%)
✓ Mặt trượt phát triển sâu
dưới nền nhưng có đoạn ko
liên tục trên mặt đất,
✓ Đất bị đẩy chồi ít hơn so
với TH phá hoại cắt tổng
quát

✓ Biểu đồ ưs- độ lún ko có
điểm cực đại, c.vị đứng lớn

9

3


3/2/2018


II. Các hình thức mất ổn định của nền

Hình 4.2. Phá hoại cắt cục bộ

10

2.3 Phá hoại cắt xuyên ngập
❖ Móng đặt trên tầng đất
tương đối xốp rời Dr <
30%
❖ Mặt trượt phát triển sâu
dưới nền, đất chủ yếu bị
lún, ko bị đẩy trồi, khó
xác định mặt trượt
❖ Biểu đồ ưs - độ lún ko
có điểm cực đại, c.vị
đứng lớn.

11

II. Các hình thức mất ổn định của nền
Chú ý:
Hình thức phá hoại của nền chủ yếu phụ thuộc độ
chặt của đất.
Trong Chương này chỉ nghiên cứu TH phá hoại
tổng quát.

12


4


3/2/2018

C4. SỨC CHỊU TẢI CỦA NỀN ĐẤT

T2. Lý thuyết sức chịu tải của Terzaghi

13

I. Các giả thiết và sơ đồ tính tốn
1.1 Giả thiết của bài tốn
❖ Xét móng băng có chiều rộng B, đặt nơng, chiều
sâu đặt móng Df.
❖ Nền đồng nhất, đẳng hướng, dẻo tuyệt đối, có trọng
lượng riêng , góc ma sát trong ’ & lực dính c’.

❖ Dưới td của tải trọng ngoài đặt đúng tâm, móng bị
phá hoại theo hình thức cắt tổng qt. Cần tính
SCT của nền qu.

14

1.2 Sơ đồ tính tốn
Vùng đất trên đáy móng đc xem như tải trọng chất thêm
tương đương (tải trọng bên), có cường đợ q = Df .
Khi nền bị phá hoại, chia vùng phá hoại thành 3 phần:

1. Vùng tam giác ACD ngay sát đáy móng

2. Vùng cắt của tia ADF & CDE, với các đường cong DF
và DE là các cung xoắn ốc logarit
3. Hai tam giác bị động Rankine AFH & CEG
Các góc CAD & ACD; xem như  = '
Bỏ qua sức chống cắt của đất dọc theo các mặt GI & HJ.

15

5


3/2/2018

1.2 Sơ đồ tính tốn

Hình 4.5: Hình thức phá hoại của móng băng
16

II. Cơng thức tính tốn
Với TH phá hoại cắt tổng quát

1
qu  c' N c  qN q  BN 
2
Trong đó:
c’ là lực dính của đất, γ là trọng lượng riêng
của đất
q tải trọng bên
Nc, Nq, Nγ là các hệ số sức chịu tải, không
thứ nguyên và chỉ phụ thuộc vào '

17

II. Cơng thức tính tốn
Với TH phá hoại cắt tổng quát


 e 2 3 / 4 '/ 2  tan  '

N c  cot  ' 
 1  cot  ' N q  1
 2 cos 2     '  



 4 2  

Nq 

e 23 / 4 '/ 2 tan  '
2 cos 2 45   ' / 2 

N 


1  K p

 1 tan  '
2  cos 2  ' 
Trong đó: Kpγ là hệ số áp lực bị động
18


6


3/2/2018

Bảng 4.1:. Các hệ số sức chịu tải của móng băng theo Terzaghi

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21

22
23
24
25

Nc
5.7
6
6.3
6.62
6.97
7.34
7.73
8.15
8.6
9.09
9.61
10.16
10.76
11.41
12.11
12.86
13.68
14.6
15.12
16.56
17.69
18.92
20.27
21.75

23.36
25.13

Nq
1
1.1
1.22
1.35
1.49
1.64
1.81
2
2.21
2.44
2.69
2.98
3.29
3.63
4.02
4.45
4.92
5.45
6.04
6.7
7.44
8.26
9.19
10.23
11.4
12.72



26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50

Ng
0

0.01
0.04
0.06
0.1
0.14
0.2
0.27
0.35
0.44
0.56
0.69
0.85
1.04
1.26
1.52
1.82
2.18
2.59
3.07
3.64
4.31
5.09
6
7.08
8.34

Nc
27.09
29.24
31.61

34.24
37.16
40.41
44.04
48.09
52.64
57.75
63.53
70.01
77.5
85.97
95.66
106.81
119.67
134.58
151.95
172.28
196.22
224.55
258.28
298.71
347.5

Nq
14.21
15.9
17.81
19.98
22.46
25.28

28.52
32.23
36.5
41.44
47.16
53.8
61.55
70.61
81.27
93.85
108.75
126.5
147.74
173.28
204.19
241.8
287.85
344.63
415.14

Ng*
9.84
11.6
13.7
16.18
19.13
22.65
26.87
31.94
38.04

45.41
54.36
65.27
78.61
95.03
115.31
140.51
171.99
211.56
261.6
325.34
407.11
512.84
650.67
831.99
1072.8

II. Cơng thức tính tốn
Sức chịu tải của móng vng

qu  1.3 c' N c  qN q  0.4 BN 

(4.5)

Sức chịu tải của móng trịn

qu  1.3 c' N c  qN q  0.3 BN 

(4.6)


20

III. Hệ số an tồn
Để tính tốn SCT cho phép, qall của móng nơng, cần biết
hệ số an tồn FS. HSAT về sức chịu tải
𝑞𝑎𝑙𝑙 =

𝑞𝑢
𝐹𝑆

(4.5)
qu: SCT tính tốn
qall: SCT cho phép (allowable)

SCT giới hạn thực qnet(u) (áp suất GH của móng mà đất có
thể chịu đc)
𝑞𝑢 − 𝑞
𝑞𝑛𝑒𝑡(𝑎𝑙𝑙) =
𝐹𝑆

Với q = γDf

21

7


3/2/2018

VD tính tốn

VD 4.1 (tr144)
Móng vng có kích thước mặt bằng là 1.5 m x 1.5 m.
Đất nền có góc ma sát ’ = 20°, lực dính c' = 15.2
kN/m2. Trọng lượng đơn vị của đất,  = 17.8 kN/m2. Hãy
XĐ tổng tải trọng cho phép trên móng với FS = 4. Cho
rằng độ sâu đặt móng (Df) = 1.5 m và xảy ra phá hoại
cắt tổng thể trong đất.

22

T3. Phương trình sức chịu tải tổng quát

24

I. Khái quát
Các PT SCT GH (4.2), (4.5), (4.6) chỉ dùng được
cho móng băng, móng vng & móng trịn, khơng
dùng được cho móng hct
 Không xét sức chống cắt dọc theo mặt trượt
của đất phía trên đáy móng (GI & HJ)

 Tải trọng td trên móng có thể nghiêng
 ⇒ Để xét tới tất cả những thiếu sót trên,
Meyerhof (1963) đã đề xuất 1 PT tính SCT tổng
quát

25

8



3/2/2018

II. Phương trình tổng qt của Mayerhof

Trong đó:
Fcs, Fqs , Fs = các hệ số hình dạng móng
Fcd, Fqd , Fd = hệ số chiều sâu
Fci, Fqi, Fi = hệ số độ nghiêng tải trọng
Nc, Nq , N = Các hệ số sức chịu tải

26

2.1 Các hệ số sức chịu tải
Theo Mayerhof, góc 𝛼 trong Hình đc thay bằng (45 + 𝛷’/2)
chứ ko phải 𝛷’ theo Terzaghi. Nc; Nq; Nγ đc tính lại như sau

' 

N q  tan 2  45  e tan  '
2


Reissner (1924)

N c  cot  ' N q  1

Prandtl (1921)

N  N q  1cot  '


Vesic (1973)

27

2.1 Các hệ số sức chịu tải
Bảng 4-2: Các hệ số sức chịu tải. Nc; Nq; Nγ (PT 4.12; 4.13; 4-14)

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

Nc
5.14
5.38
5.63
5.9
6.19

6.49
6.81
7.16
7.53
7.92
8.35
8.8
9.28
9.81
10.37

Nq
1
1.09
1.2
1.31
1.43
1.57
1.72
1.88
2.06
2.25
2.47
2.71
2.97
3.26
3.59

Ng
0

0.07
0.15
0.24
0.34
0.45
0.57
0.71
0.86
1.03
1.22
1.44
1.69
1.97
2.29


26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39

40

Nc
22.25
23.94
25.8
27.86
30.14
32.67
35.49
38.64
42.16
46.12
50.59
55.63
61.35
67.87
75.31

Nq
11.85
13.2
14.72
16.44
18.4
20.63
23.18
26.09
29.44
33.3

37.75
42.92
48.93
55.96
64.2

Ng
12.54
14.47
16.72
19.34
22.4
25.99
30.22
35.19
41.06
48.03
56.31
66.19
78.03
92.25
109.41

28

9


3/2/2018


2.2 Các hệ số hình dạng
Đc XD từ nhiều TN trong phòng (theo De Beer (1970))

 B  N 
Fcs  1    q 
 L  N c 

 B
Fqs  1    tan  '
L
B
F s  1  0, 4  
L
Trong đó L = chiều dài móng (L > B)

29

2.3 Các hệ số độ sâu
Theo Hansen (1970)
Khi Df/B ≤ 1

Fcd  1 0,4

Df

B
2 D
Fqd  1  2 tan  ' 1  sin  ' f
B


Fd = 1
Khi Df/B > 1

Fcd  1  0,4 tan 1

Df
B
Df

Fqd  1  2 tan  ' 1  sin  ' tan 1
2

Fd = 1

B

Số hạng tan-1(Df /B) tính theo radian
30

2.4 Các hệ số độ nghiêng
Meyerhof (1981)


o 

Fci  Fqi  1 
90 

 o 
Fi  1  

 ' 

2

2

 là góc nghiêng của tải trọng trên móng so với đường
thẳng đứng

31

10


3/2/2018

SV tự nghiên cứ VD 4.2
Móng cột vng chống đỡ 1 tổng khối lượng thực cho
phép là 15200 kg. Độ sâu đặt móng là 0,7m. Tải trọng
nghiêng góc 200 với phương đứng . Xác định bề rộng B
của móng với Fs = 3

32

III. Tính SCT của nền trong TH tải trọng lệch tâm
(Eccentrically loaded foundations)

Khi móng chịu tác dụng của đồng thời mô men uốn & tải trọng
đứng ⇒ ASDM trên nền không phải là tải trọng phân bố đều


33

III. Tính SCT của nền trong TH tải trọng lệch tâm
3.1 XĐ phân bố ASĐM:
(4.26)
(4.27)
Q = tổng tải trọng td theo phương thẳng
đứng, M = momen tác dụng trên móng

Đợ lệch tâm của tổng tải trọng
(4.28)
34

11


3/2/2018

III. Tính SCT của nền trong TH tải trọng lệch tâm
⇒ Phân bố ASĐM có thể đc viết lại:
(4.29)
(4.30)
Khi e = B/6; qmin = 0. Khi e > B/6;
qmin < 0 ⇒ Xuất hiện sự kéo trong
đất, vì đất ko chịu kéo đc ⇒ xẩy ra
sự phân tách giữa móng & đất nền
35

III. Tính SCT của nền trong TH tải trọng lệch tâm
Giá trị qmax trong TH này đc tính theo:


Dự tính đc phân bố ASĐM là rất khó

Hình 4-6: Mặt phá hoại trong nền khi chịu tải trọng lệch tâm

III. Tính SCT của nền trong TH tải trọng lệch tâm
3.2 Xác định kích thước hữu hiệu
của móng
Phải đưa về tải trọng đúng tâm đặt
lên móng với các kích thước hiệu
quả
1) Chiều rộng hiệu quả :B’ = B - 2e
2) Chiều dài hiệu quả :L’ = L
Chú ý: nếu độ lệch tâm theo
phương chiều dài móng, thì:
L’ = L - 2e, B’ = B

37

12


3/2/2018

III. Tính SCT của nền trong TH tải trọng lệch tâm
3.3. Dùng PT (4-14) cho SCT giới hạn

Để đánh giá Fcs, Fqs và Fs dùng các
PT từ (4.15) đến (4.17) với chiều
dài & chiều rộng hiệu quả B’ & L’

thay cho L và B. Để XĐ Fcd, Fqd và
Fd, dùng các PT từ (4.18) đến
(4.23). Không thay B bằng B’

38

III. Tính SCT của nền trong TH tải trọng lệch tâm
3.4. Tổng SCT giới hạn mà móng
có thể chịu được

A’: diện tích hữu hiệu

39

III. Tính SCT của nền trong TH tải trọng lệch tâm
3.5. Hệ số an toàn chống lại
phá hoại do SCT

40

13


3/2/2018

III. Tính SCT của nền trong TH tải trọng lệch tâm
B.5. Kiểm tra hệ số an toàn chống
lại qmax, hay

FS = q′u /qmax


41

T3. Phương pháp tính sức chịu tải của đất
nền theo TCVN

42

I. Các giai đoạn làm việc của đất nền
Dựa trên KQTN bàn nén hiện trường, trong TH cắt tổng quát,
có thể chia đường QH tải trọng và độ lún → 3 giai đoạn

Hình 4.7. Các giai đoạn làm việc của đất nền
43

14


3/2/2018

I. Các giai đoạn làm việc của đất nền
1.1 Giai đoạn biến dạng đường thẳng
Khi tải trọng nhỏ (0 thẳng. Các hạt đất chủ yếu dịch chuyển theo phương thẳng
đứng. Lỗ rỗng trong đất bị thu hẹp, đất nền bị nén chặt. Đây
là giai đoạn nén chặt. Po là tải trọng GH hạn tuyến tính

I. Các giai đoạn làm việc của đất nền
1.2 Giai đoạn biến dạng trượt cục bộ
Khi tải trọng t.dụng: ( Pgh1

cong. Đất nền bị chuyển dịch đứng & chuyển dịch ngang.
Xuất hiện vùng biến dạng dẻo cục bộ tại 2 mép móng.

45

I. Các giai đoạn làm việc của đất nền
1.3 Giai đoạn phá hoại nền
Khi tải trọng tăng p> pghII , vùng b.dạng dẻo cục bộ tại 2 mép móng
mở rộng, phát triển trong toàn nền tạo nên mặt trượt liên tục. Đất
nền bị trượt sâu, ép trồi lên
pghII : Tải trọng GH max mà nền có thể chịu được.

15


3/2/2018

II. Các PP xác định sức chịu tải của nền
Có 2 phương pháp:
+ Dựa vào sự phát triển của vùng BD dẻo: Bằng cách
khống chế trạng thái ƯS nền, ko cho vùng biến dạng
dẻo hình thành ⇒ XĐ đc tải trọng GH tuyến tính ⇒ SCT
của nền.
+ Có thể tính được SCT của nền nếu XĐ đc tải trọng phá
hoại và áp dụng 1 hệ số an toàn tổng thể. Tải trọng phá
hoại đc XĐ từ lý thuyết phá hoại dẻo (đ.k cân bằng GH).
Chương này chỉ tập trung vào cách XĐ tải trọng GH dựa
vào sự phát triển của vùng biến dạng dẻo

47


III. XĐ SCT của nền theo sự phát triển của vùng BD dẻo

Nguyên lý xác định
 Dùng lời giải đàn hồi để tính ứng suất
 Dùng đk cân bằng giới hạn Mohr-Coulomb để xác định
vùng biến dạng dẻo

48

III. XĐ SCT của nền theo sự phát triển của vùng BD dẻo
Các giả thiết tính tốn
Móng băng, chịu tải thẳng đứng, phân bố đều, đất nền đồng
chất. Khi P > PghI, vùng b.dạng dẻo phát sinh tại 2 mép móng
Trong vùng b.dạng dẻo, t.thái ứs bản thân của đất nền giống
t.thái áp suất thủy tĩnh (x= y= z = z). Cần XĐ đường bao vùng
b.dạng dẻo

49

16


3/2/2018

III. XĐ SCT của nền theo sự phát triển của vùng BD dẻo
Các giá trị ứng suất chính tại M

 31 


P



2  sin 2 

50

III. XĐ SCT của nền dựa vào sự phát triển của vùng BD dẻo

51

Nếu xét td đồng thời của tổ hợp tải trọng P, tải trọng bên q
và trọng lượng bản thân đất nền thì các ứs chính đc tính:

 31 

P   2hm



2  sin 2    1z   2hm

51

III. XĐ SCT của nền dựa vào sự phát triển của vùng BD dẻo

52

Theo đk cân bằng giới hạn Mohr-Coulomb


1   3m  2c m

(4.37)

Với

 31 

P   2 hm



2  sin 2    1 z   2 hm

Thay vào (4.37) ta có chiều sâu vùng biến dạng dẻo

z

P   2 hm  sin 2


c

 2  
 1 hm
 1  sin 
  1 tan   2

52


17


3/2/2018

III. XĐ SCT của nền dựa vào sự phát triển của vùng BD dẻo

53

Để tìm Zmax, tìm cực trị của hàm Z


dz 2 p   2 hm   cos 2

 sin   1  0
d
 1


Thay trở lại vào phương trình Z
z max 

p   2 hm

 1

sin   cos 2

cot    / 2    


c

 1 tan 



2
hm
1

53

III. XĐ SCT của nền dựa vào sự phát triển của vùng BD dẻo

Tải trọng GH tuyến tính là tải trọng GH trước khi nền
xuất hiện vùng b.dạng dẻo (Zmax = 0): PghI = Po
  cot      / 2 
 cot 
c  
 2 hm
 cot      / 2   cot      / 2 

Z max  0  Po  


Po  cN * c  qN * q

N *c 


 cot 
cot      / 2

N *q 

cot      / 2
cot      / 2

q   2 hm
N*c, N*q là các hệ số SCT của nền, tra Bảng 4.3.
54

III. XĐ SCT của nền theo sự phát triển của vùng BD dẻo

Thực tế XD cho thấy với đất nền bt (trừ nền mềm yếu) tuy
tải trọng CT đã vượt quá GH tuyến tính và đã gây ra trong
nền 1 vùng b.dạng biến dạng dẻo lớn đến mức độ nào đó
rồi, tuy nhiên vẫn chưa làm ảh đến sự ổn định của nền,
Ctr vẫn lv bình thường ⇒ Chọn tải trọng GH tuyến tính
làm SCT của nền là quá thiên về an toàn.

55

18


3/2/2018

III. XĐ SCT của nền theo sự phát triển của vùng BD dẻo
Để tận dụng hết khả năng chịu tải của nền, nên chọn trị số

tải trọng > tải trọng GH tuyến tính po làm SCT của nền.
Theo KN thực tế, với đất nền bt có cường độ kháng cắt
trung bình thì SCT của nền nên lấy = trị số tải trọng gây ra
trong nền 1 vùng bd dẻo đạt độ sâu Zmax = 1/(4B); Ký hiệu
p1/4
⇒ p1/4 ⇔ Zmax = 1/(4B)


  cot      / 2 


 cot 
0.25
c  
 2 hm  
 1 B
P1 / 4  
 cot      / 2   cot      / 2 
 cot      / 2 

56

III. XĐ SCT của nền theo sự phát triển của vùng BD dẻo

  cot      / 2 


 cot 
0.25
c  

 2 hm  
 1 B
P1 / 4  
 cot      / 2   cot      / 2 
 cot      / 2 

P1/ 4  cN *c  qN *q   1BN *
N * 

0.25
cot      / 2

N *c 

 cot 
cot      / 2

N *q 

cot      / 2
cot      / 2

N*c, N*q, N*γ, là các hệ số SCT của nền, tra theo Bảng 4.3
57

III. XĐ SCT của nền theo sự phát triển của vùng BD dẻo

Nhận xét
✓ Công thức xác định P1/4 đơn giản, thuận tiện đối với CT
chịu tải trọng hình băng, thẳng đứng, phân bố đều.

✓ Tuy nhiên, dùng lời giải đàn hồi khi vùng biến dạng dẻo
đã mở rộng là chưa hợp lý.
✓ Giả thiết ứng suất do trọng lượng bản thân tuân theo luật
áp lực thuỷ tĩnh là chưa hợp lý.

58

19


3/2/2018

IV. XĐ SCT theo tải trọng phá hoại (PP Evdokimov)

59

Tính PghII theo lý thuyết phá hoại dẻo, có hai PP:
- PP dùng đường cong đặc trưng (theo lý luận cân
bằng giới hạn điểm)
- PP phân tích cân bằng giới hạn (còn gọi là lý
thuyết cân bằng giới hạn cố thể)

IV. XĐ SCT theo tải trọng phá hoại (PP Evdokimov)

60

4.1. Xác định PghII dựa trên PP đường cong đặc trưng
khối đất ở trạng thái CB GH khi mọi điểm trong khối đất
cùng đạt trạng thái CB GH


Tại 1 điểm đạt trạng thái CB GH có 2 mặt trượt đi qua
điểm đó và làm với nhau 1 góc (90- ).
Lời giải dựa vào đk cân bằng tĩnh của ứs và tiêu chuẩn
phá hoại Mohr-Coulomb.

IV. XĐ SCT theo tải trọng phá hoại (PP Evdokimov)

61

4.2. Xác định PghII dựa trên phân tích CBGH cố thể
khối đất ở trạng thái CB GH khi trong đất nền hình
thành 1 mặt trượt liên tục bao ngồi khối trượt. Chỉ
những điểm ở trên mặt trượt mới ở trạng thái cân bằng
giới hạn. Khối trượt được xem như là khối rắn
Để tính PghII , trước hết giả thiết hình dạng mặt trượt,
sau đó từ đk cân bằng lực của khối trượt (trạng thái
giới hạn) tính được PghII .

20


3/2/2018

IV. XĐ SCT theo tải trọng phá hoại (PP Evdokimov)

62

4.2. Xác định PghII dựa trên phân tích CBGH cố thể
Có hai cách tiếp cận bài tốn:
1. Đồ giải

a) Tính PghII trong TH đất rời
b) Tính PghII trong TH đất dính
2. Giải tích

I. XĐ PghII theo phương pháp đồ giải

63

1.1. TH đất rời
a. Đk và giả thiết của phương pháp
- Đất nền là đất rời đồng chất, mặt nền nằm ngang
- Móng băng, chịu tải trọng thẳng đứng và nằm ngang
phân bố đều
- Coi trọng lượng lớp đất 2 bên móng như tải trọng
phân bố đều
- Giả thiết đất nền là VL dẻo lý tưởng. Dưới td của tải
trọng giới hạn, đất nền bị phá hoại hoàn toàn
- Giả thiết khối trượt là vật rắn tuyệt đối. Các điểm trên
mặt trượt đều thoải mãn đk ƯS giới hạn

I. XĐ PghII theo phương pháp đồ giải

64

b. Tính PghII theo phương pháp đồ giải
B1. Giả thiết hình dạng mặt trượt, khối trượt
B2. Xác định các lực td vào khối trượt
B3. Vẽ đa giác lực ở trạng thái CBGH
B4: ĐK để khối trượt cân bằng là đa giác của hệ lực
phải khép kín

B5. Dựa vào các quan hệ lượng giác ⇒ RghII

21


3/2/2018

b. Tính PghII theo phương pháp đồ giải

65

Tải trọng GH Pgh & Tgh làm cho nền đất bị trượt theo mặt ABCD
và bị ép chồi về phía DE, khối trượt gồm 3 khu:

Khu I : ABE – Khu chủ động – bị nén
Khu II : EBC – Khu quá độ
Khu III: ECD – Khu bị động – bị ép chồi

b. Tính PghII theo phương pháp đồ giải

66

Xét CB tồn khối & vẽ đa giác lực cho toàn hệ
đc thực hiện bằng cách lần lượt xét CB & vẽ đa
giác lực cho từng khu I, II, III

Nếu vẽ đúng tỷ lệ, sẽ XĐ được RghII

1. Tính PghII trong TH đất rời


67

b. Tính PghII theo phương pháp đồ giải
Sau khi XĐ đc RghII, tải trọng GH đc tính theo cơng thức sau:

p II gh 

 II gh 

PghII
F

TghII
F



R II gh
cos 
B



R II gh
sin 
B

22



3/2/2018

I. XĐ PghII theo phương pháp đồ giải

68

1.2 TH đất dính

Áp dụng nguyên lý áp lực dính tương đương
của Caquot, thay thế lực dính trong đất nền
bằng 1 áp lực ngồi n = c/tg𝛷 ⇒ Khi đó nền
đất đc coi là nền đất rời

Nếu vẽ đúng tỷ lệ, sẽ XĐ được RghII

I. XĐ PghII theo phương pháp đồ giải

69

1.2 TH đất dính
Sau khi XĐ đc RghII, tải trọng GH TH đất dính đc tính theo
cơng thức sau:
p II gh 

R II gh
cos  ' n
B

𝑛=




II

gh

R II gh

sin  '
B

𝑐
𝑡𝑔𝜙

II. XĐ PghII theo phương pháp giải tích

70

Theo TCVN 4253-86, tải trọng phá hoại đc tính theo cơng
thức

R II gh  N c cB  N q qB  N  B 2
Trong đó: Nc; Nq; Nγ: các hệ số phụ thuộc vào 𝜙; 𝛿’
γ, c, 𝜙: trọng lượng riêng, lực dính & góc ma sát trong
của đất dưới đáy móng
q = γ1h1- tải trọng bên

23




×