Tài liệu Báo cáo môn học thủy công thiết kế kè bản tựa

BÁO CÁO MÔN HỌC THỦY CÔNG CHUYÊN ĐỀ: THIẾT KẾ KÈ BẢN TỰA d1 t H Lt d2 B2 B1 B GVHD: TRẦN VĂN HỪNG 6/25/2014 1 NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM KÈ BẢN TỰA 1. TRẦN MINH ĐIỀN 2. HỒNG MIHN THUẤN 3. ĐINH VĂN DŨNG 4. ĐẬU ĐỨC LỘC 6/25/2014 1050430 1050505 1050422 1050459 2 Một số hình ảnh kè bản tựa 6/25/2014 3 6/25/2014 4 6/25/2014 5 NỘI DUNG THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN ………oOo……… I. Số liệu thiết kế II. Hệ số áp lực đất III. Xác định các lực tác dụng lên công trình IV. Kiểm tra ổn định tường chắn V. Xử lý nền móng VI. Tính toán kết cấu các bộ phận của kè VII. Kiểm tra nứt tại chân kè 6/25/2014 6 I. Số liệu thiết kế 1. Số liệu địa chất. C = 0 (KN/m2) φ = 210 γω = 17 (KN/m3) = 1,7 (T/ m3) γđn = 7 (KN/m3 ) = 0,7 (T/ m3) 2. Các cao trình. - Cao trình đỉnh tường thiết kế: - Cao trình đáy tường thiết kế: - Cao trình MNCN (max): - Cao trình MNTN (min): - Cao trình MNTB: (thường xuyên): - Cao trình mực nước ngầm (MNN): 6/25/2014 +3.5 m - 2.5 m + 3.0 m - 1.5 m + 2.0 m - 0.7 m 7 3. Kích thước tường chắn - Chiều cao tường chắn kể cả bản đáy: H = 6.0 m - Chiều dày bản đứng: d1 = 0.4 m - Chiều dày bản đáy: d2 = 0.6 m - Chiều dày thanh chống: t = 0.4 m - Chiều dày khoảng cách giữa 2 thanh chống: Lt = 4.0 m - Chiều rộng bản đáy tường: B = 5.5 m + Phía ngực tường: B1 = 1.5 m + Phía đất đắp: B2 = 3.6 m 6/25/2014 8 4. Các số liệu khác a. Tải trọng tác dụng - Tải trọng xe thi công: xe bánh xíchC100 + Trọng lượng xe: P = 14T + Chiều rộng xe bánh xích: b = 2.4 m + Chiều dài xe bánh xích: l = 2.5 m + Hệ số vượt tải: n = 1.1 Quy tải trọng về phân bố điều: q = (n*p)/(l*b) = 1.1*14/2.4*2.5 = 2.6 T/m2 - Tải trọng tác dụng của công trình - Tải trọng tác dụng của đất đắp, nước ngầm, nước sông... - Tải trọng tác dụng của gió, sóng tàu... b. Hệ số vượt tải - Hệ số vượt tải của áp lực đất và trọng lượng nước:n1 = 1.10 - Hệ số vượt tải của áp lực thủy tĩnh: n2 = 1.20 - Hệ số vượt tải của trọng lượng bê tông: n3 = 1.05 - Hệ số vượt tải của trọng lượng đất đắp: n4 = 1.15 6/25/2014 9 c. Cường độ tính toán của bê tông (Kg/cm2) Trọng lượng bê tông: γbt = 2.5 T/m2 Mác bê tông Loại cường độ Cường độ chịu nén Cường độ chịu kéo 150 200 250 65 6.0 90 7.5 110 8.8 300 130 10 d. Cường độ tính toán của cốt thép (Kg/cm2) Nhóm cốt thép CT3 6/25/2014 Loại cường độ Tiêu chuẩn Cốt đai 2100 2100 10 II. Hệ số áp lực đất cos2  (   ) a  sin(   ) * sin(   ) 2 2 cos * cos(   ) * [1  ] cos(   ) * cos(   ) Trong đó: α : là góc nghiêng của lưng tường (độ). β : là góc nghiêng của đất đắp (độ). δ : là góc ma sát giữa đất và tường (độ). φ: là góc ma sát trong của đất (độ). Ở đây để đơn giản tính toán ta chọn: α = β = δ = 0, nên ta có: + Hệ số áp lực đất chủ động: λa = tg2 (450 - φ/2) = tg2 (450 - 210/2) = 0.472 + Hệ số áp lực đất bị động: λb = tg2 (450 + φ/2) = tg2 (450 + 210 /2) =2.117 6/25/2014 11 III. Xác định các lực tác dụng lên công trình A. Áp lực tác dụng lên công trình (các trị số tính trên 1m dài) 1. Áp lực đất chủ động + Cường độ áp lực đất chủ động: Pa = (qa + ∑γi*hi )* λa - 2Ci a Tromg đó: qa = 2.6 T/m2 γi _ dung trọng lớp đất thứ i hi _chiều cao lớp đất thứ i Ci_lực dính lớp đất thứ i + Trị số áp lực đất chủ động Ea = n1* Pa*H/2 (T)_ Biểu đồ dạng tam giác. Ea = n1* (P1 + P2)*H/2 (T)_ Biểu đồ dạng hình thang. + Điểm đặt áp lực cách đáy công trình một đoạn: x = H/3 (m) _ Dạng tam giác x = (2P 1a + P 2a)*H/3*(2P1a + P2a)_ dạng hình thang 6/25/2014 12 2. Áp lực bị động + Cường độ áp lực bị động: Pb = (qa + ∑γi*hi )* λa + 2Ci λa + Trị số và điểm đặt tính tương tự như áp lực chủ động. 3. Áp lực thủy tĩnh + Cường độ: Pn = γ n *H (T/m2) Với: H_ chiều cao cột nước (m) γn _dung trọng của nước (T/m3) + Trị số: En = n2* Pn*H Điểm đặt cách đáy công trình một đoạn: x = H/3 (m) Xét cho cả nước ngầm và nước sông. 6/25/2014 13 4. Áp lực đẩy nổi + Cường độ: Pđn = γ n*H (T) Với: H_chiều cao phần vật ngập trong nước. + Trị số: Eđn = n2*Pđn*L (T/m) L_bề rộng phần vật ngập trong nước. Điểm đặt: tại trọng tâm vật. Xét cho cả bản đáy, tường đứng và thanh chống (nếu có phần nào đó ngập trong nước). 6/25/2014 14 5. Áp lực thấm tác dụng lên công trình: Áp lực thấm chỉ xảy ra khi MNN cao hơn MNS, áp lực thấm tính theo đường viền thấm, cường độ phân bố dạng tam giác. + Trị số áp lực thấm: Et = n2 *(σ1 + σ2 )*B/2 (T) σ1 = (d2* γn *H)/(2*d2 + B) (T/m) σ2 = (d2 + B)* γn *H/(2*d2 + B) (T/m) Với H_chiều cao mực nước sông. + Điểm đặt: cách mép đáy công trình 1 đoạn: x = (2 σ1 + σ2)*B/3( σ1 + σ2) Với: σ1, σ2 như hình vẽ. d2 B2 d2 γn *H σ1 6/25/2014 σ2 15 B. Các trường hợp tính toán (Các trị số tính toán được tính trên 1m dài). 1. Trường hợp 1: Trường hợp vừa mới thi công xong. Lúc này chưa có MNN và MNS, chỉ có đất đắp sau lưng tường và trước ngực tường. q=2.6T.m +3.5 P1a 6.0 Ea Eb -2.5 ° A 6/25/2014 O ° 0.6 P2a 16 2. Trường hợp 2: Trường hợp hoạt động bình thường. Khi tường ổn định tương đối MNN xuất hiện ở cao trình -0.7m và MNSmax ở cao trình +3m. q=2.6T.m +3.5 +3.0 P1a -0.7 E1a P2a Ens Eb E2a -2.5 ° A 6/25/2014 O ° Eđnbđ Eđntđ 6.0 Enn 0.6 P3a Pa 17 3. Trường hợp 3: Trường hợp hoạt động bình thường. Khi tường ổn định tương đối MNN xuất hiện ở cao trình -0.7m và MNSTB ở cao trình +2m. q=2.6T.m +3.5 P1a +2.0 -0.7 Ens Eb -2.5 ° A 6/25/2014 O ° Eđnbđ Eđntđ E1a P2 a E2a 6.0 Enn 0.6 P3a Pa 18 4. Trường hợp 4: Trường hợp hoạt động bình thường. Khi cao trình MNS = cao trình MNN = -0.7m q=2.6T.m +3.5 P1 a -0.7 -0.7 E1a P2a Ens E b -2.5 ° A 6/25/2014 O ° Eđnbđ Eđntđ E2 a 6.0 Enn 0.6 P3a Pa 19 5. Trường hợp 5: Trường hợp hoạt động bình thường. Khi cao trình MNSmin = -1.5m và cao trình MNN = -0.7m +3.5 q=2.6T.m P1a E1 a P2 a -0.7 -1.5 Ens Eb ° O ° Eđnbđ 0.6 Eđntđ 5.5 -2.5 A E2 a Enn 0.6 P3 a Pa 0.6 γn *0.8 σ1 6/25/2014 6.0 Et σ2 20