View Categories

Phụ lục E – Các ví dụ tính toán

(nguồn)

Publication No. FHWA-NHI-10-025
FHWA GEC 011 – Volume II
November 2009

NHI Courses No. 132042 and 132043

Design and Construction of Mechanically Stabilized Earth Walls and Reinforced Soil Slopes – Volume II

Phụ lục này trình bày mười bài toán ví dụ nhằm minh họa việc áp dụng các phương trình và nguyên lý khác nhau cho thiết kế tường MSE và mái dốc được thảo luận trong Chương 2 đến Chương 8. Mười bài toán ví dụ được lựa chọn để bao quát nhiều dạng hình học, các loại cốt gia cường đất, và các điều kiện tải trọng khác nhau. Bảy ví dụ đầu dành cho tường MSE, và ba ví dụ cuối dành cho mái dốc đất có cốt (RSS). Tóm tắt các bài toán ví dụ được nêu trong Bảng E0.

Bảng E0
Tóm tắt các bài toán ví dụ

Số Mô tả bài toán
Tường MSE
E1 Tường MSE ốp MBW, đất đắp sau tường dạng gãy khúc và hoạt tải, cốt bằng geogrid
E2 Kiểm tra sức chịu tải cho ví dụ E1 – có và không nước ngầm và có mái dốc ở mũi chân tường
E3 Tường MSE ốp Panel lắp ghép, đất đắp sau tường dạng mái dốc, cốt dải thép có gân
E4 Tường MSE ốp Panel lắp ghép, đất đắp sau tường nằm ngang và hoạt tải
E5 Mố cầu móng nông trên tường MSE ốp Panel lắp ghép
E6 Ví dụ E4 có xét tải va chạm lan can
E7 Ví dụ E4 có xét tải trọng động đất
RSS
E8 Thiết kế mái đất có cốt – Mở rộng đường
E9 Thiết kế mái đất có cốt – Cho xây dựng đường mới
E10 Thiết kế mái đất có cốt – Tính toán ổn định mặt tường

Các ví dụ tường MSE:
Khi sử dụng phương pháp LRFD cần thận trọng để dùng đúng hệ số tải trọng và tổ hợp tải trọng. Có một số cách khác nhau để thực hiện các phép tính theo LRFD. Như đã nêu trong Chương 4, đối với hình học bài toán đơn giản, các điều kiện tải trọng tới hạn có thể được nhận diện tương đối dễ; trong khi đối với các hình học phức tạp thì có thể không làm được như vậy, vì các hiệu ứng tải trọng tới hạn do nhiều tổ hợp của tải trọng lớn nhất và nhỏ nhất có thể không rõ ràng nếu không thực hiện đầy đủ các tính toán trung gian cho các hệ số tải trọng khác nhau. Do đó, các bài toán ví dụ tường MSE trong phụ lục này được giải theo hai định dạng sau:

Định dạng A: Trong định dạng này, thiết kế được phát triển dựa trên các tổ hợp tải trọng tới hạn có thể nhận diện dễ dàng theo hình học của bài toán. Định dạng này được dùng trong Ví dụ E1.

Định dạng B: Trong định dạng này, các tính toán cho hiệu ứng tải trọng trước hết được thực hiện với hệ số tải trọng lớn nhất và hệ số tải trọng nhỏ nhất. Sau đó, dùng các giá trị tính được cho các tổ hợp tải trọng lớn nhất và nhỏ nhất để thu được các hiệu ứng tải trọng tới hạn bằng cách kết hợp phù hợp các tải trọng lớn nhất và nhỏ nhất. Định dạng này được dùng trong các Ví dụ E2, E3 và E4.

Định dạng B cần nhiều phép tính hơn Định dạng A. Tuy nhiên, trong bối cảnh LRFD, Định dạng B là thiết yếu khi đánh giá các tường MSE có hình học phức tạp như các trường hợp thảo luận trong Chương 6. Lý do là tổ hợp tới hạn của nhiều loại tải có thể không hiển nhiên cho đến khi hệ thống phức tạp của các phụ tải đặt lên và nằm trong tường MSE được phân tích với các hệ số tải trọng lớn nhất và nhỏ nhất tương ứng.

Thay vì đưa Định dạng B toàn diện hơn vào ngay trong Ví dụ E5 (là một trường hợp hình học phức tạp), nhóm tác giả đã chủ động giới thiệu Định dạng B trước với các hình học tương đối đơn giản hơn. Vì vậy, Ví dụ E3 và E4 được giải theo Định dạng B. Ví dụ E3 tương tự Ví dụ E1 ở chỗ cả hai đều có lớp đắp sau lưng có dốc. Nhờ đó, người đọc có thể hình dung tốt về thiết kế khi dùng cả hai định dạng. Sau đó, đến Ví dụ E5 sẽ thấy rõ rằng Định dạng B là cách hợp lý hơn để xử lý các hình học phức tạp.

Định dạng B cũng cho phép lồng ghép dễ dàng hơn các sự kiện cực trị như va chạm xe và động đất, như minh họa lần lượt trong Ví dụ E6 và E7. Định dạng B cũng cung cấp một sơ đồ giải thích ứng tốt hơn trong trường hợp các hệ số tải trọng được chỉnh sửa và/hoặc có thêm khuyến nghị về tổ hợp tải trọng trong các phiên bản AASHTO tương lai.