DIJN DAN KHOA HOC CONG NGHE
MOT SO VAN DE KY THUAT
NEN MONG TREN VUNG DAT DOC
(Tiep theo)
3. Kiem tra dn d j n h c o n g t r i n h tren nen dat doc
Trade khi thiet ke bien phap chdng trapt can dQa tren tai lieu dia c h i t cdng trinh thu thap de kiem tra dp dn dinh cija mai ddc djnh gia cd.Cd r i t nhieu phUPng phap danh gia dn djnh mai ddc ,nhang trong tinh toan thQc te thQdng dung cac phapng phap sau :
(1) PhUPng phap mat truPt cung trdn: ddi vdi mai ddc gdm eac loai dat ddng nhit,khi mat trapt khdng djnh trade dUde do cau true dja chat cua mai ddc phQc tap va khdng cd tai lieu khao sat tin cay;
(2) PhUdng phap iQc ngang cua Maslov-Berer;
(3) PhUPng phap g i i i tich cua Shakhunhian :ddi vdi mai ddc ma hinh dang mat trQPt cd the xae dinh theo cac tai lieu dja chat cdng trinh.
Khi thQc hien tfnh toan khdng p h i i bang may tinh ed the dung phapng phap nhanh cua Shakhunhian de tinh ( se dupe trinh bay d muc IV).
Nen nhd r i n g phUPng phap mat trapt cung trdn chi dung de xae djnh he sd dn djnh cua mai ddc cdn phadng phap cua Maslov-Berer va cua Shakhunhian cung nhu the va cdn de xae djnh ap iQc gay trapt dung trong tinh toan ket cau chdng trUdt.Vi sQ da dang ve dieu kien lam viec cua mai ddc nen viec tinh toan nen tien hanh bang mdt sd phapng phap khac nhau de cd the phan tich toan dien cac ket q u i tim dape ay.
(1). Kiem tra dn dinh
Khi nha va edng trinh xay tren hoac g i n mai dat nghieng ( cd dp ddc) se xuat hien nguy cd mat dn
PGS.TS.NGUYEN BA KE
HQI C d h o c D d t v d Dja Ky t h u g t C o n g trinh V i ^ t Nann
dinh va pha hdng cUdng dp cua ket c i u do dat bj trapt. Luc nay, bien dang cua cdng trinh cd the do tac ddng cua ap iQc khdi d i t bj trQdt de trQc tiep len cdng trinh eung nha do dat nen edng trinh bj rdi xdp khi chuyen vj cua khdi trUPt hudng ve chan ddc. SQ chuyen djeh nhu the cua d i t theo mdt mat nghieng nao dd ed the bat d i u bdi nhQng nguyen nhan khac nhau: LQc gay trapt Idn hdn iQc chdng trapt; mai dat bj ngap nadc va ket qua nay se lam g i i m cac dac trang cUdng dp cua d i t ; sQ xdi Id chan ddc cua nadc maa hoac nude sdng/sudi va hau qua se lam m i t sQ can bang cua khdi dat; sQ bao mdn be mat eac Idp dat do gid; sQ dao eat dp ddc cua mai dat do yeu c i u khai thac nhan tao nao dd, do tac ddng cua ddng dat v.v...
Cd 3 dang trQdt dien hinh
trrm Hinti 7. Cac dang mat dn dinh cua nha tren mai ddc
a) Lam rdi dat dudi mong ; b) Bit dudi mong bi chuyen dich ; c) ap iilc cua dat bi tnJdt de len cong trinh.
1. I\lha da xay dung ; 2. Mat mai ddc ; 3. Mat tri/ot.
thadng gap sau :
a) Cdng trinh dat d dau mai ddc (hinh 7a): mat trupt se hinh thanh tQ phia dadi mdng lam cho dat nen bj rdi rac nen nen se khdng ddng nhat ve dp chat va edng trinh tren dd se bj lun khdng deu hoac bi nghieng va trong ket cau se b i t dau xuat hien eac vet nQt t h i n g dQng.
b) Cdng trinh dat ngay tren mai ddc (hinh 7b): Trong vung hoat ddng trapt cua dat, khi bj trUPt thi phan nen nay se trQdt cung vdi mdng cdng trinh. Luc nay, nhQng bien dang khdng cho phep cua edng trinh se xay ra bdi ap iQc nen cua dat len mdng eung nhQ bdi chuyen vj khdng gidng nhau tren cua cac mdng ddc lap va dieu dd se d i n den sU pha hdng cdng trinh.
c) Cdng trinh dat d cudi mai ddc (hinh 7c): khi mai ddc bj trupt thi cdng trinh chju ap iQc cua khdi dat trapt de len. Tuy theo khdi dat bj trUdt nhieu hay ft ma mQc dp nguy hiem ddi vdi edng trinh se dang ke hay khdng.
Kiem tra trapt ed muc dich tranh ha hdng edng trinh tren mai ddc hoac phdng ngQa rui ro eho con ngQdi va tai s i n , cdn khi phii san lap thi se dao/ san lap cd khdi ladng ft nhat.
Sd dd tinh kiem tra dn djnh trapt cua cdng trinh tren mai ddc nhu trinh bay tren hinh 8. Cdng trinh khdng bj trUdt neu:
Md men chdng trapl
Md men trUdt >1,2~1,3 Ddn gidn nhat khi xem mat trapt la mdt eung trdn ed ban kfnh R va tam O, xet mdt p h i n tQ trUpt cd chieu dai 1 m, iQc trapt do trpng lupng p h i n tQ nay gay ra la:
Pel = Gi Sintti N G l / d l X A Y Dl/NG S 6 T H A N G 9 - 2 0 0 9
MOT SO VAN DE KY THUAT NEN MONG...
Md men trapt ddi vdi diem O cd ke den luc dang N, va iQc ngang Fp,, cua edng trinh, tinh theo cdng thQc sau:
M, = RiGiSinai-i-Nia+Fh, (1)
Hinh 8. So do kiem tra on dinti trirot cong trinii tren SLfOn ddc D i u cua iQc Fhi lay la dQdng neu hudng cua iQc trung vdi hadng trapt cua mai ddc, am neu hadng cija IQe ngape vdi hudng trupt. Md men chdng trapt gdm IQe dinh C| tren doan l| cua cung trUPt va IQc trQPt N| vudng gdc vdi cung trUdt:
Mc,=Rl/V,Y^^,+iZEc,/, (2) Trong dd:
Ci,(pi - l i n lUdt la IQc dfnh va gdc ma sat trong cua dat;
a, d, R -xem tren hinh 5.8.
He sd dn djnh :
Fs = k s , = - ^ > 1 , 2 - 1 , 3 (3)
M,
Lap lai eac tinh toan vQa neu cho cac tam trapt khac nhau O,, O2, O3 (hinh 9) theo cac mat trapt khac nhau, se ed he sd dn djnh ksM. ks,2, ks,3,.. ta tim da^c he sd dn djnh be nhat k'3„^i„, k^^^m, k"'simin.---. tQ dd chpn dQdc k's, nhd nhat.
Khi he sd dn djnh tinh toan dape nhd hPn gia tri gidi han (thadng lay b i n g 1,2 - 1,3) thi p h i i tim each tang sQ dn djnh cua nen mdng b i n g cdeh md rpng day mdng, dung mdng epe va eac bien phap khac (xem muc IV) va sau dd p h i i kiem tra lai dn djnh.
Trong trudng hpp dung mdng cpc de chdng trapt thi p h i i kiem tra trapt cho 2 tradng hpp (hinh 10):
- Khi mat trupit nam bao dudi mui cpc thi kiem tra trapt nha Ccich vua neu tren day;
Hinh 9. Cach xae dinii h? sd dn djnh nhd nha't
Hinh 10 . Vi tri mat truot ciJa cong trinh mong coc tren mai ddc
- Khi mat trapt eat qua than cpc thi kiem tra them ve sac chdng eat cua cpc va dp ben cua cpc khi chju udn.
T i t c i nhOng tfnh toan ndi tren ed the thQc hien nhanh chdng neu dung p h i n mem, vi du Geoslope, vdi nhieu g i i thiet va md hinh trUPt khac nhau.
Vi d y 1: Kiem tra dn djnh trapt cua cdng trinh theo sd dd nha hinh 11. Cdng trinh dat tren dau ddc, mdng be kfeh thudc 10 x 40m. ap iQc len day mdng la 180 kPa. Dat a set ddng nhat va ed chieu sau idn. Cac dac trang tinh
Hinh 11. Sodd tinh cho vi du 1
toan cua k set (p, = 0°, c, = 20 kPa, dung trpng y, = 1,9 kN/m'.
Tfnh eho 1m dai cua sadn ddc. Tam quay d i u tien Q, cua eung trUPt trdn qua mep mdng cua edng trinh va chan ddc, chia khdi trUdt lam 7 nem trapt. Nen dung bSng de ghi ket q u i tinh toan gdm: trpng lupng mdi nem, IQe trQdt va iQc ma sat.
Theo cac cdng thQc (1) - (3):
M „ = 1186,3 X 36 + 3 6 , 4 x 2 0 X 36 = 68.800 kNm;
Khi F „ = 0 va N, = 10 X 180
= 1800 kN
M, = 8 0 9 , 6 x 3 6 + 1800 x 19 = 63.300 kNm;
k3, = 68.800/63.300=1,09<1,3.
Nen khdng cd sQ dn djnh c i n thiet. Viec tiep tue tfnh toan ddi vdi eac tam khac Oj, O3... khdng cd y nghTa. Can p h i i tim bien phap nang cao dp dn djnh cua nen sau dd kiem tra lai ve dn dinh de he sd dn djnh dat kg, > 1,3.
ThQc te dat da d mai ddc hoac sQdn nui rat phQc tap: Cac Idp dat da thadng nam nghieng theo trien ddc va xen lan vao nhau (xem hinh 12) khdng thanh Idp xuyen sudt, cd khi cd e i ddng c h i y cua nadc theo Idp eat mdng nao dd ; trong nhQng trQdng hdp nha vay r i t d l x i y ra trapt hoac sat Id khi gap maa, tfch tu nudc cd the gay ra lu quet, ddng c h i y bun da.
Tren hinh 12 la mdt trong cac trQdng hpp vQa neu. Mat trapt cua Idp dat phu thadng x i y ra tren mat da gay khue nam d phfa ben dadi. Tfnh toan kiem tra trUdt chi cd the theo phUPng phap g i n dung: hoac la phUPng phap g i i i tfch hoac la phadng phap dd thj. Mat trapt la dadng gay khue va thay ddi dp nghieng cho tdi mat phang t h i n g dang, nd chia sadn ddc ra lam nhieu d o a n , moi doan cd gdc nghieng la j vdi eac iQc tac dung sau day:
-T[_, T'j, Cj va hinh chieu eac iQc day Ej va Ej.-] len true n i m ngang ed gdc nghieng J;
- DQa vao Ej d chan ddc cd trj sd nhd hoac Idn hdn khdng de danh gia mai ddc la dn djnh hoac khdng dn djnh. Trong trQdng hpp E, > 0 thi iQc E, la iQc chdng trapt.
NGUdl XAY Dl/NG S6 THANG 9 • 2009
M 6 T S 6 V A N DE KY THUAT NEN MONO...
PhQdng ph^p nay se dape trinh bay ky trong tfnh ket c i u chdng trapt
Hinh 12. So dd kiem tra mai ddc co nen CLfng gay khue
Trong trudng hpp sudn ddc ed ngap nude do maa keo dai thi phii ke den sQ dn djnh trong trQdng hdp khdng thoat nQdc (thadng liy gde ma sat trong = 0 va iQc dinh la iQc dinh trong thi nghiem c i t khdng thoat nude c^) va kiem tra dn djnh trong trudng hdp thoat nudc (thudng l i y ',e' va ap lUc dang cd hieu ^-u de tfnh).
On djnh cua mai ddc trong trudng hdp vaa neu, theo Janbu [3], tfnh theo edng thQc:
z
Fs=fo-
c'+(cr„ - w ) t a n ^ '
(4)
^[o-^.tanor]
Trong do:. )
fo= 1 +0.50[d/L-1.4(d/L)M khi c > 0, (j) > 0;
fo= 1 +0.31 [d/L-1.4(d/L)M khi e = 0;
fo= 1 +0.66[d/L-1.4(d/L)=]
khi ^ = 0 ;
L-dd dai mat dde(tQ vet nat den chan ddc); d-be day Idn nhit cua vet trapt.
(a) Lap ludi tham va chgn mat trUdt, (b) ap luc nudc Id rdng u^
tac dung len phan td sd 4, (c) Xae djnh cae lue tac dung len cac phin td.
Theo nha hinh 13 thi trinh tQ tfnh toan kiem tra trQPt nhu sau:
- G i i djnh trapt do ap iQc nadc Id rdng d chan ddc va vet ndt do keo d dau ddc (hinh 13a);
- G i i djnh mat trapt va ladi tham, phan chia cae phin tQ trapt gidng nhau khi cd eung dieu
Hinh 13. So do tinh theo phi/Ong phap Janbu kien(hinh 13a);
- Xae djnh ap IQC nQdc Id rdng tac ddng len mdi phin td (hinh 13b);
- Xae djnh IQC trapt , iQc chdng trQdt (hinh 13c) va he sd an toan theo cung thQc(4):
-Lap lai nhQ vay nhang vdi ban kfnh trQdt ed trj sd khac, tfnh Fs^n' Vi dg 2. Cd mpt mai ddc nhu hinh 14, kiem tra trapt theo phQdng phap Janbu trong dieu kien thdat nadc.
0 5 10m
lanitp' = 0.76 \ Y = 18kN/m3\
sand - —
'^/'^.^m
c'=13kPa Y = 20kN/m3 tan(li' = 0.61
•/////////,
^ N
2 \
\
\ J
^^r^~^
4
Ap lijfc nvrdc 16 rSng
'doc theo mSt tnrdt Hinh 14. Sd dd kiem tra dn djnh mai ddc cho vf du2
Bing 3: Ket qua tfnh toan eho vf du 2
S6 phin fir
1 2 3 4 5 6 7 8 d/L=0.17
TSng
SS li&j tir ma cat 1
a
58 44 295 20,5 15,0 9,5 35 -12,0
2 tan a
(-) 1,600 0966 0,566 0,374 0,268 0167 0.061 -0213
3
(kPa) 355 695 775 67,0 540 35,5 22,5 95
4 U (kPa)
0 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1.3 1,3
Tinhtoan 5
av,tan a (kPa) 56,8 672 43.8 25.0 145 5,9 1,4 -2,0
212.6
6 C'+(orU) tanij)' (kPa)
270 43,2 377 33,7 328 295 25.5 188
7 HaWli Fs=1.45(-)
0,51 0,72 0.94 1,01 1.04 104 102 0,87
8
mi)
kPa 52,9 606 40,1 33.4 31.5 28,4 250 21,6
292.9
Vdi d/L=0,17tacd to = 1,065
^ 1.065JC292,9 vdi h# so an toan F^ = -•
"^ 212,6 = 1,47;
Hp sd Fs = 1,47 rat gan vdi h# sd chpn de tfnh (xem cpt 7 bing 3).
(Cdn nOa)
