Uploaded on

 

  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Be the first to comment
    Be the first to like this
No Downloads

Views

Total Views
771
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1

Actions

Shares
Downloads
19
Comments
0
Likes
0

Embeds 0

No embeds

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
    No notes for slide

Transcript

  • 1. X¸c ®Þnh c¸c hÖ sè nÒn theo quy ph¹m C¸c quy ph¹m ®−îc sö dông phæ biÕn phôc vô tÝnh to¸n thiÕt kÕ c«ng tr×nhbiÓn cè ®Þnh b»ng thÐp lµ quy ph¹m API vµ DnV. Hai hÖ thèng quy ph¹m nµy ®Òukh«ng ®Ò cËp trùc tiÕp ®Õn hÖ sè nÒn nh−ng ®Òu xÐt ®Õn mèi liªn hÖ gi÷a øng suÊtvµ biÕn d¹ng cña nÒn ®Êt thÓ hiÖn bëi c¸c ®−êng cong P - y vµ t - z (®−êng cong P - ybiÓu thÞ quan hÖ gi÷a øng suÊt vµ biÕn d¹ng theo ph−¬ng ngang, ®−êng cong t - z biÓuthÞ quan hÖ gi÷a øng suÊt vµ biÕn d¹ng theo ph−¬ng ®øng). Trong tr−êng hîp tæng qu¸t cã thÓ m« t¶ ®−êng cong P - y vµ t - z bëi ®−êngcong quan hÖ øng suÊt biÕn d¹ng g - s , h×nh 2. g s H×nh 1: §−êng cong biÓu thÞ quan hÖ gi÷a øng suÊt vµ biÕn d¹ng Trong ®ã: Trôc ®øng lµ øng suÊt, trôc ngang lµ biÕn d¹ng. Tõ c¸c ®−êngcong nµy ta cã thÓ x¸c ®Þnh c¸c hÖ sè nÒn nh− sau: NÕu t¹i thêi ®iÓm nµo ®ã lùc nµo ®ã g©y cho nÒn ®Êt mét øng suÊt gi vµ biÕnd¹ng si t−¬ng øng th× khi ®ã hÖ sè nÒn ®−îc x¸c ®Þnh bëi biÓu thøc: ci = g ( s ) s = s i (1) Trong ®ã: c i = g (s) s =s lµ ®¹o hµm g(s) t¹i s = si, ý nghÜa h×nh häc cña ci lµ: iGi¸ trÞ ci x¸c ®Þnh b»ng tang cña gãc gi÷a tiÕp tuyÕn cña ®−êng cong g(s) t¹is = si víi trôc hoµnh
  • 2. V× lý do ®ã thay cho viÖc x¸c ®Þnh trùc tiÕp hÖ sè nÒn ta x¸c ®Þnh c¸c ®−êngcong quan hÖ gi÷a øng suÊt vµ biÕn d¹ng cña nÒn ®Êt. MÆc dï hÖ thèng quy ph¹m API vµ DnV lµ ®éc lËp nh−ng c¸c ®−êng cong P-y vµ t-z cïng lµ c¸c ®−êng cong thùc nghiÖm [7, 8, 9]), bëi vËy chóng cã sù t−¬ng®ång. C¸c th«ng sè cña c¸c ®−êng cong nªu trªn ®−îc x¸c ®Þnh theo quy ph¹m APInh− sau:D¹ng tæng qu¸t cña ®−êng cong t- z Theo [7], tr−êng hîp tæng qu¸t ®−êng cong t-z cã d¹ng nh− ë h×nh 2. tmax t ξ.tmax zcr µ.zcr z H×nh 2: D¹ng cña ®−êng cong t-z Trong ®ã: tmax: Kh¶ n¨ng chÞu lùc lín nhÊt cã thÓ ®¹t ®−îc cña nÒn ®Êt t−¬ng øng víi: - Tæng lùc ma s¸t bªn lín nhÊt cã thÓ ®¹t ®−îc víi phÇn tö cäc ®ang xÐt (nÕulµ phÇn tö bÊt kú trªn th©n cäc) - Kh¶ n¨ng chèng lín nhÊt cã thÓ ®¹t ®−îc ®èi víi phÇn tö cäc ë mòi cäc -chØ tån t¹i trong tr−êng hîp t¶i träng ngoµi g©y nÐn cho cäc zcr: ChuyÓn vÞ tíi h¹n t−¬ng øng víi tmax ξ: Tû sè lùc g©y biÕn d¹ng dÎo vµ tres vµ tmax t res ξ= (ξ ≤ 1) (2) t max
  • 3. µ: Tû sè gi÷a chuyÓn vÞ t−¬ng øng víi tres vµ chuyÓn vÞ tíi h¹n zcr z res µ= (µ ≥ 1) (3) z cr Theo [7, 8], c¸c thÝ nghiÖm ®èi víi c¸c lo¹i ®Êt kh¸c nhau ®· rót ra kÕt luËn:“C¸c hÖ sè ξ, µ vµ c¸c zcr phô thuéc kh«ng nh÷ng vµo lo¹i ®Êt mµ cßn phô thuécvµo ®−êng kÝnh cäc thÝ nghiÖm vµ ®é s©u thÝ nghiÖm. §Ó thuËn lîi cho ng−êi södông c¸c ®−êng cong t - z vµ P - y th−êng ®uîc lËp ë d¹ng kh«ng thø nguyªn. Tuú thuéc t¶i träng c¸c cäc trong mãng cäc cña kÕt cÊu ch©n ®Õ c«ng tr×nhbiÓn cè ®Þnh b»ng thÐp chÞu nÐn hoÆc chÞu nhæ bëi vËy ta cã hai nguyªn nh©n g©yma s¸t (kÐo, nÐn). Trong mét sè quy ph¹m quan niÖm ma s¸t khi kÐo kh¸c ma s¸tkhi nÐn. §èi víi quy ph¹m API khi tÝnh lùc ma s¸t kh«ng ph©n biÖt cäc chÞu kÐohay chÞu nÐn hay nãi c¸ch kh¸c ®−êng cong t-z ®èi xøng qua trôc tung, ngo¹i trõtr−êng hîp khi cäc chÞu kÐo th× ®−êng cong t - z t¹i mòi cäc trïng trôc hoµnh.§−êng cong t- z víi ma s¸t bªn Trong tr−êng hîp nµy tmax ≅ f (4) f: kh¶ n¨ng chÞu lùc ma s¸t cña cäc theo ®Êt nÒn. §−êng cong t - z víi ma s¸t bªn - tr−êng hîp nÒn ®Êt dÝnh: §−êng cong t - z víi ma s¸t bªn - tr−êng hîp nÒn ®Êt dÝnh - h×nh 12. trong ®ã: D: §−êng kÝnh cäc OA: §o¹n cong quan hÖ gi÷a øng suÊt vµ biÕn d¹ng lµ phi tuyÕn
  • 4. tmax A tres=0,9tmax t B C ξ.tmax B’ tres=0,7tmax C’ O 0,01 0,02 z/D H×nh 3: §−êng cong t - z víi ma s¸t bªn cho ®Êt dÝnh §o¹n AB, AB’: Quan hÖ gi÷a øng suÊt vµ biÕn d¹ng lµ bËc nhÊt §o¹n BC, BC’: BiÕn d¹ng t¨ng trong khi øng suÊt kh«ng ®æi Ph¹m vi C’B’ABC cã gi¸ trÞ ξ biÕn thiªn trong kho¶ng 0,7-0,9 t−¬ng øng víisÐt mÒm - sÐt cøng. Quy ph¹m API cho phÐp x¸c ®Þnh ®−êng cong dùa vµo b¶ng tra 1. B¶ng 1: Mét sè gi¸ trÞ ®Æc biÖt cña ®−êng cong t - z víi ma s¸t bªn (tr−êng hîp ®Êt dÝnh) z/D t/tmax z/D t/tmax 0,0000 0,00 0,0080 0,90 0,0016 0,30 0,0100 1,00 0,0031 0,50 0,0200 0,7 - 0,9 0,0057 0,75 ∞ 0,7 - 0,9 §−êng cong t - z víi ma s¸t bªn - tr−êng hîp nÒn c¸t:
  • 5. §å thÞ gåm hai ®o¹n - h×nh 13. A tmax = f B t/ tmax 1 0 0,1 z,inches H×nh 4: §−êng cong t - z cho ma s¸t bªn ®èi víi c¸t Trong ®ã: §o¹n OA: Quan hÖ t-z lµ bËc nhÊt §o¹n AB: t kh«ng ®æi, z t¨ng C¸c ®−êng cong API cung cÊp ch−a cã ®èi víi c¸c tr−êng hîp ®Þa chÊt lµ ®¸v«i, san h«. Khi gÆp nh÷ng lo¹i ®Þa chÊt nh− vËy cÇn cã nh÷ng thÝ nghiÖm cô thÓ.§−êng cong t - z øng víi lùc chèng mòi cäc - h×nh 14 trong tr−êng hîp nµy: tmax = Qp, t = Q; (9) Qp: Lµ kh¶ n¨ng chÞu lùc chèng tèi ®a t¹i ®Çu cäc; Q lµ lùc chèng xuÊt hiÖn t¹i ®Çu cäc; §−êng cong kh«ng thø nguyªn cã trôc ®øng lµ Q/ Qp trôc ngang lµ z/D §o¹n AB: §o¹n ch¶y dÎo; ph−¬ng tr×nh ®o¹n cong OA nh− sau: 1/ 3 Q  z  =  (10) Q p  z cr    Quy ph¹m API cho phÐp x¸c ®Þnh mét sè ®iÓm ®Æc biÖt trªn ®o¹n OA theob¶ng 2. B¶ng 2: Quan hÖ z/D vµ Q/Qp- z/D 0,002 0,013 0,042 0,073 0,100 Q/Qp 0,25 0,50 0,75 0,90 1,00
  • 6. Q/Qp 1 A Q=Qp B O zcr/D = 0,1 z/D H×nh 5: §−êng cong t - z øng víi lùc chèng t¹i mòi cäc§−êng cong P - y ®èi víi ®Êt sÐt mÒm Theo [6], khi chÞu t¶i träng tÜnh quan hÖ P-y cã thÓ x¸c ®Þnh theo b¶ng 8. Trong ®ã: p: ¸p lùc ngang thùc tÕ t¸c dông lªn cäc, (kN/m2) pu: ¸p lùc ngang tíi h¹n x¸c ®Þnh theo [6, tr. 65] y: ChuyÓn vÞ ngang thùc tÕ, (mm) yc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc y c = 2,5 × ε c × D , (mm) εc: BiÕn d¹ng t−¬ng øng khi ¸p lùc do nÒn t¸c dông lªn cäc b»ng 1/2 ¸p lùctíi h¹n. B¶ng 3: X¸c ®Þnh ®−êng cong P - y víi sÐt mÒm p/pu 0,00 0,05 1,00 1,00 y/yc 0 1 8 ∝ Theo [8] hÖ sè εc cã thÓ x¸c ®Þnh theo b¶ng 4. B¶ng 4: Gi¸ trÞ cña εc theo ®Ò nghÞ cña Sullivan c(kN/m2) 12-25 25-50 50-100 100-200 200-400 εc (%) 2 1 0,7 0,5 0,4
  • 7. còng theo [8], ph−¬ng tr×nh ®−êng P – y víi ®Êt sÐt mÒm cã d¹ng: 1 p  y 3 = 0,5 ×  y   (11) pu  c  p = 1 khi y > 8yc (12) pu§−êng cong P - y víi sÐt cøng Quy ph¹m API [6] kh«ng ®Ò cËp chi tiÕt ®Õn ®−êng cong P - y víi sÐt cøng,tuy nhiªn dùa theo tµi liÖu tham kh¶o [8] do API ®Ò nghÞ chóng ta cã thÓ x¸c ®Þnh®−îc ®−êng cong P - y. Theo [8], ph−¬ng tr×nh ®−êng cong P - y x¸c ®Þnh nh− sau: 1 p  y 4 = 0,5 ×  y   (13) pu  c  p = 1 khi y > 16yc (14) pu §Ó thuËn tiÖn cho viÖc m« t¶ ®−êng cong b»ng ®iÓm cã thÓ lËp ®−îc b¶ngquan hÖ gi÷a p/pu vµ y/yc - b¶ng 5. B¶ng 5: X¸c ®Þnh ®−êng cong P-y víi sÐt cøng p/pu 0,00 0,5 1,0 1,0 y/yc 0 1 16 ∝ Theo [9], §èi víi sÐt mÒm, trong c«ng thøc x¸c ®Þnh pu hÖ sè J = 0,25;§−êng cong P - y ®èi víi c¸t
  • 8. H×nh 7: §å thÞ x¸c ®Þnh k Theo [7], quan hÖ P - y ®−îc x¸c ®Þnh bëi ph−¬ng tr×nh:  k .H  p = A. pu tanh  A. p . y   (15)  u  p: ¸p lùc ngang do nÒn ®Êt t¸c dông lªn cäc t¹i ®é s©u H, pu: lùc ngang tíi h¹n cña nÒn t¹i ®é s©u H, x¸c ®Þnh theo [5, tr. 66] A: HÖ sè, phô thuéc tÝnh chÊt cña t¶i träng t¸c dông. Khi t¶i träng t¸c dônglµ t¶i träng tÜnh:  H A =  3,0 − 0,8  ≥ 0,9 (16)  D k: Modun ban ®Çu, x¸c ®Þnh theo h×nh 7, phô thuéc gãc ma s¸t trong cña c¸t(kN/m3) y: ChuyÓn vÞ ngang t¹i ®é s©u H, m; H: §é s©u, m;