He so nen

1,027 views
986 views

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
1,027
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2
Actions
Shares
0
Downloads
22
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

He so nen

  1. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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;

×