Tiêu chuẩn TCVN 12250:2018 Yêu cầu thiết kế công trình bến cảng thủy nội địa

  • Thuộc tính
  • Nội dung
  • Tiêu chuẩn liên quan
  • Lược đồ
  • Tải về
Mục lục Đặt mua toàn văn TCVN
Lưu
Theo dõi văn bản

Đây là tiện ích dành cho thành viên đăng ký phần mềm.

Quý khách vui lòng Đăng nhập tài khoản LuatVietnam và đăng ký sử dụng Phần mềm tra cứu văn bản.

Báo lỗi
  • Báo lỗi
  • Gửi liên kết tới Email
  • Chia sẻ:
  • Chế độ xem: Sáng | Tối
  • Thay đổi cỡ chữ:
    17
Ghi chú

Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 12250:2018

Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 12250:2018 Cảng thủy nội địa-Công trình bến-Yêu cầu thiết kế
Số hiệu:TCVN 12250:2018Loại văn bản:Tiêu chuẩn Việt Nam
Cơ quan ban hành: Bộ Khoa học và Công nghệLĩnh vực: Xây dựng, Giao thông
Năm ban hành:2018Hiệu lực:
Người ký:Tình trạng hiệu lực:
Đã biết

Vui lòng đăng nhập tài khoản gói Tiêu chuẩn hoặc Nâng cao để xem Tình trạng hiệu lực. Nếu chưa có tài khoản Quý khách đăng ký tại đây!

Tình trạng hiệu lực: Đã biết
Ghi chú
Ghi chú: Thêm ghi chú cá nhân cho văn bản bạn đang xem.
Hiệu lực: Đã biết
Tình trạng: Đã biết

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 12250:2018

CẢNG THỦY NỘI ĐỊA - CÔNG TRÌNH BẾN - YÊU CẦU THIẾT KẾ

Inland port - Berth contruction - Design standard

Lời nói đầu

TCVN 12250:2018 do Cục Đường thủy Nội địa Việt Nam biên soạn, Bộ Giao thông Vận tải đề nghị, Tổng Cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất Lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

 

CẢNG THỦY NỘI ĐỊA - CÔNG TRÌNH BẾN - YÊU CẦU THIẾT KẾ

Inland port - Berth contruction - Design standard

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định tiêu chuẩn thiết kế xây dựng mới, sửa chữa và cải tạo nâng cấp công trình bến cảng thủy nội địa.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 4253:2012, Công trình thủy lợi - Nền các công trình thủy công - Yêu cầu thiết kế;

TCVN 4116:1985, Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép thủy công - Tiêu chuẩn thiết kế;

TCVN 8419:2010, Thiết kế công trình bảo vệ bờ sông để chống lũ;

TCVN 5574:2012, Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế;

TCVN 8421:2010, Công trình thủy lợi - Tải trọng và lực tác dụng lên công trình do sóng và tàu;

TCVN 9386:2012, Thiết kế công trình chịu động đất;

TCVN 5575:2012, Kết cấu thép - Tiêu chuẩn thiết kế;

TCVN 10304:2014, Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc;

TCVN 1651-2:2008, Thép cốt bê tông - Phần 2: Thép thanh vằn;

BS 6349-6-1989, Maritime structures - Design of inshore moorings and floating structures.

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Trong Tiêu chuẩn này, các từ ngữ dưới đây được hiểu như sau:

3.1  Công trình bến là công trình để phương tiện thủy neo đậu, xếp, dỡ hàng hóa, đón trả hành khách và thực hiện các dịch vụ hỗ trợ khác. Công trình bến cảng thủy nội địa gồm công trình bến hàng hóa, công trình bến hành khách, công trình bến tổng hợp và công trình bến chuyên dùng.

3.2  Công trình tạm (TA) là công trình để dùng trong thời gian thi công hoặc sửa chữa các công trình chính.

3.3  Mực nước tính toán là mực nước ứng với tần suất thiết kế P% (m) theo mục đích tính toán và phụ thuộc vào cấp công trình.

3.4  Trạng thái giới hạn là các trạng thái mà ngay sau đó công trình không tiếp tục đạt được các tiêu chí thiết kế.

4  Phân cấp công trình bến cảng thủy nội địa

Cấp công trình bến cảng thủy nội địa dựa vào cỡ phương tiện lớn nhất được xác định theo Bảng 1.

Bảng 1 - Cấp công trình bến cảng thủy nội địa

Loại bến

Tiêu chí phân cấp

Cấp công trình

Đặc biệt

I

II

III

IV

Bến hàng hóa

Tải trọng của tàu (DWT)

>5.000

3.000÷5.000

1.500<÷3.000

750 ÷ <1.500

<750

Bến hành khách

Cỡ phương tiện lớn nhất (ghế)

>500

300÷500

100÷<300

50÷<100

<50

CHÚ THÍCH Các công trình tạm thời phục vụ thi công lấy theo công trình cấp IV, trong một số trường hợp như công trình an ninh quốc phòng .... được phép nâng lên cấp cao hơn nhưng không cao hơn cấp của công trình chính.

5  Chọn kết cấu công trình bến

5.1  Việc chọn dùng kết cấu công trình bến phải thực hiện trên cơ sở so sánh kinh tế - kỹ thuật các phương án.

Khi so sánh hiệu quả đầu tư giữa các phương án kết cấu công trình bến cần xét đến yếu tố thời gian nếu có sự khác nhau về thời hạn đưa công trình vào khai thác.

5.2  Khi lựa chọn kết cấu công trình bến cảng thủy nội địa cần chú ý đầy đủ đến các đặc điểm về tác động bất lợi của điều kiện tự nhiên sau đây:

- Dao động mực nước giữa mùa cạn và mùa lũ thường có biên độ rất lớn;

- Dòng chảy trước bến thường có lưu tốc cao, đặc biệt là vào mùa lũ;

- Bờ và đáy sông ven công trình bến chịu tác động bồi xói theo chu trình, phụ thuộc vào quá trình diễn biến của lòng dẫn trên cả đoạn sông.

5.3  Kết cấu công trình bến được chọn phải thỏa mãn tốt nhất các yêu cầu sau:

- Chi phí cho các vật liệu xây dựng chủ yếu (sắt thép, xi măng, gỗ) ở mức thấp nhất;

- Có tuổi thọ công trình phù hợp với thời hạn sử dụng bến quy định trong yêu cầu thiết kế;

- Khai thác thuận tiện, dễ duy tu sửa chữa.

5.4  Để chọn kết cấu công trình bến cảng thủy nội địa có thể tham khảo các điều kiện sử dụng chủ yếu và các kích thước đặc trưng ghi ở Bảng 2 với các công trình bến dùng cọc hoặc cọc cừ, và ở Bảng 3 đối với các công trình bến kiểu trọng lực. Ngoài ra cũng xét đến các giải pháp kết cấu khác có khả năng áp dụng trong từng điều kiện cụ thể.

5.5  Trong trường hợp cần thiết phải xem xét các giải pháp kết cấu sau đây khi thiết kế công trình bến:

- Dùng các kết cấu giảm tải hoặc che chắn (bán giảm tải, lăng thể đá giảm tải, màn chắn bằng cọc v.v...);

- Gia tải để làm chặt trước cho đất;

- Gia cường hoặc thay đất;

- Đối với công trình bến xây dựng tại khu vực địa chất yếu và có mực nước thay đổi cần xem xét giải pháp kết cấu bến nổi khi thiết kế công trình.1)

Bảng 2 - Các loại bến tường cừ và bệ cọc

Loại bến tường cừ hoặc bệ cọc

Các điều kiện sử dụng chủ yếu khi đất có thể đóng được cọc và cọc cừ

Các kích thước chủ yếu

Chiều cao bến, Hb(m)

Điều kiện xây dựng và khai thác

Không neo

 

≤ 6

Không hạn chế

tcừ = (0,8÷1,2)Hb

Một tầng neo

4 ÷11

Mực nước thi công thấp hơn điểm gắn thanh neo

hk = (0,15 ÷ 0,35)Hb

tcừ = (0,4 ÷ 0,8)Hb

tbn = (0,4 ÷ 0,5)Hb

Ln = (1÷ 2)Hb

 

 

Bảng 3 - Các loại bến tường cừ và bệ cọc (kết thúc)

Loại bến tường cừ hoặc bệ cọc

Các điều kiện sử dụng chủ yếu khi đất có thể đóng được cọc và cọc cừ

Các kích thước chủ yếu

Chiều cao bến, Hb(m)

Điều kiện xây dựng và khai thác

Một tầng neo với kết cấu bên trên

11 ÷ 15

Mực nước thi công thấp hơn điểm gắn thanh neo

HH = 3 ÷ 6 m

hk ≤ 0,15 Htc

tcừ = (0,4 ÷ 0,6) Hb

tbn = (0,5 ÷ 0,7) Hb

Ln = (1 ÷ 2) Hb

Neo bằng cọc xiên

≤ 10

Dùng chủ yếu khi dải bờ hẹp, khó đặt các trụ neo loại khác

hk ≤ 0,3 Hb

tcừ = (0,6 ÷ 0,9) Hb

e = 0,6 ÷ 0,8 m

i = (1:0,3) ÷ (1:0,4)

 

Bệ cọc không chịu áp lực đất

Bất kỳ

Mực nước dao động ít

d = 2 ÷ 4 m

Bệ cọc không chịu lực đất

Bất kỳ

Mực nước dao động lớn

d = 2 ÷ 4 m

 

Bảng 4 - Các loại bến trọng lực

Loại bến tường cừ hoặc bệ cọc

Các điều kiện sử dụng chủ yếu khi đất có thể đóng được cọc và cọc cừ

Các kích thước chủ yếu

Chiều cao bến, Hb(m)

Điều kiện xây dựng và khai thác

Khối xếp

≤ 14

Dùng trong những trường hợp hạn hữu

B = (0,5 ÷ 0,8) Hb

Khối khổng lồ

6 ÷ 14

Thi công ngầm dưới nước, có cơ sở chế tạo và khả năng chở nổi bằng đường thuỷ các khối khổng lồ

B = (0,7 ÷ 0,9) Hb

Cọc ống đường kính lớn

≤ 10

Chủ yếu khi thi công ngầm dưới nước

B = (0,7 ÷ 1,3) Hb

Tường góc có neo trong

≤ 14

Chủ yếu khi thi công trên khô

B = (0,75 ÷ 1) Hb

 

Bảng 5 - Các loại bến trọng lực (kết thúc)

Loại bến tường cừ hoặc bệ cọc

Các điều kiện sử dụng chủ yếu khi đất có thể đóng được cọc và cọc cừ

Các kích thước chủ yếu

Chiều cao bến, Hb(m)

Điều kiện xây dựng và khai thác

Cọc cừ có kết cấu neo cứng

≤ 9

Chủ yếu khi thi công ngầm dưới nước

B = (0,8 ÷ 1,5) Hb

CHÚ THÍCH Thi công ngầm dưới nước có nghĩa là thi công khi mực nước cao hơn đáy bến thiết kế, thi công trên khô khi mực nước thấp hơn đáy bến thiết kế.

- Sử dụng các kết cấu phụ trợ (neo, chân khay, gối tựa v.v...)

5.6  Khi thiết kế bến trên đoạn bờ sông có khả năng bị xói lở thì trong hồ sơ thiết kế phải trù định biện pháp gia cố đáy bến hoặc phải tính toán thiết kế bến với cao trình đáy đến độ sâu có thể bị xói lở sau này. Việc chọn một trong hai giải pháp đó phải dựa trên cơ sở so sánh kinh tế - kỹ thuật.

6  Các kích thước cơ bản của bến cảng nội địa

6.1  Cao trình mặt bến

Đối với các cảng nằm ven sông, mặt bến cần làm đến cao trình ngang với mực nước đỉnh lũ có tần suất tính toán vượt đỉnh lũ cao nhất hàng năm theo quy định ở Bảng 4.

Bảng 6 - Mực nước tính toán theo tần suất vượt đỉnh lũ hàng năm

Cấp công trình bến

Tần suất tính toán vượt đỉnh lũ cao nhất hàng năm, %

Đặc biệt, I, II

III

IV

1 (1 lần trong 100 năm)

5 (1 lần trong 20 năm)

10 (1 lần trong 10 năm)

- Được phép lấy cao trình mặt bến thấp hơn so với quy định ở các Điều 6.1, xuất phát từ yêu cầu công nghệ của bến hoặc khi có đủ luận cứ kinh tế - kỹ thuật về tính hợp lý của việc để cho bến bị ngập một thời gian trong năm.

- Khi thiết kế cải tạo cảng, nếu có đủ luận cứ thì được phép giữ nguyên cao trình mặt bến và mực nước tính toán đã dùng trước đây khi thiết kế càng đó.

6.2  Mực nước tính toán

Mực nước tính toán lấy theo quy định đối với các cảng nằm ven sông như sau:

- Mực nước tính toán đối với các cảng nằm ven sông được xác định theo đường biểu diễn mực nước ngày quan trắc nhiều năm. Tần suất mực nước dùng để xác định mực nước tính thuộc vào cấp công trình, lấy theo quy định ở Bảng 5.

Bảng 7 - Tần suất dùng để xác định MNTT

Cấp công trình bến

Tần suất mực nước theo đường biểu diễn nhiều năm của mực nước ngày, %

Đặc biệt, I, II

III

IV

99

97

95

CHÚ THÍCH 1 Trong trường hợp không đủ số liệu quan trắc nhiều năm tại địa điểm xây dựng thì cho phép tính chuyển từ các trạm mực nước trên cùng đoạn sông.

CHÚ THÍCH 2 Đối với cảng nằm trên sông chịu ảnh hưởng thủy triều, mực nước tính toán còn kiểm tra theo các quy định của tiêu chuẩn cảng biển hiện hành

- Khi xác định mực nước tính toán đối với các cảng ven hồ thì mực nước thấp nhất là mực nước khi hồ được tháo nước đến mức tối đa.

6.3  Độ sâu khu nước trước bến

Độ sâu nước trước bến được xác định tùy thuộc vào mớn nước của tàu tính toán và các giá trị dự phòng cần thiết về độ sâu, theo công thức (1):

H = T + z1 + z2

(1)

Trong đó

T mớn nước của tàu tính toán (m), có thể tham khảo Phụ lục M;

z1 dự phòng chạy tàu tối thiểu, xác định theo Bảng 6.

Bảng 8 - Độ sâu dự phòng

Mớn nước của tàu tính toán, (m)

Dự phòng chạy tàu tối thiểu, z1 (m)

Tàu sông, sà lan tự hành và không tự hành

Bè mảng

(không phụ thuộc loại đất ở đáy)

Đất sét, cát, sỏi

Đá khối, đá vụn thô

< 1,5

1,5 - 3,0

> 3,0

0,1

0,2

0,2

0,2

0,2

0,3

0,2

0,3

0,3

z2 = 0,3 m - dự phòng cho sa bồi và hàng rơi vãi, cho độ nghiêng lệch tàu khi bốc xếp hàng không cân đối, cho sóng và nước rút do gió.

6.4  Chiều dài bến

Khi xác định chiều dài bến phải căn cứ vào chiều dài tàu tính toán, kiểu cấu tạo của bến, cách bố trí tuyến bến trong cảng, đồng thời cũng phải lưu ý đến khả năng thông qua và công nghệ bốc xếp.

Chiều dài cầu bến không nhỏ hơn 0,4 lần chiều dài tàu tính toán

Đối với các bến nằm trên cùng một tuyến bến chung thì khoảng trống giữa các tàu neo đậu ở hai bến cạnh nhau phải lấy theo Bảng 7.

Bảng 9 - Khoảng trống giữa các tàu neo đậu ở hai bến cạnh nhau

Kiểu cấu tạo bến

Khoảng trống giữa các tàu neo đậu ở hai bến cạnh nhau, (m)

Tàu tự hành có chiều dài (m)

Tàu không tự hành có chiều dài (m)

> 100

65 - 100

< 65

> 100

65 - 100

< 65

- Thẳng đứng hoặc nửa dốc nghiêng

15

10

8

20

15

10

- Dốc nghiêng và dốc nghiêng có các trụ riêng rẽ

20

15

10

25

20

15

- Bến phao

25

20

15

25

20

15

CHÚ THÍCH 1 Đối với các bến cấu tạo từ các trụ, các bệ cọc cao hoặc các phao riêng rẽ, hoặc bến của các nhà máy đóng mới và sửa chữa tàu sông thì chiều dài bến được xác định căn cứ vào cách bố trí tàu neo đậu ở bến và các yêu cầu khai thác.

CHÚ THÍCH 2 Nếu theo yêu cầu công nghệ mà tàu phải di chuyển dọc bến trong quá trình bốc xếp thì phải tăng chiều dài bến để đủ cho đoạn di chuyển này.

7  Các đặc trưng của vật liệu và đất

7.1  Các đặc trưng tính toán của vật liệu được xác định bằng cách lấy giá trị tiêu chuẩn của các đặc trưng đó chia cho hệ số an toàn của vật liệu. Các đặc trưng tính toán và đặc trưng tiêu chuẩn của vật liệu được lấy theo các Tiêu chuẩn thiết kế tương ứng cho từng loại kết cấu.

Khi tính toán theo nhóm II các trạng thái giới hạn thì hệ số an toàn của vật liệu được lấy bằng 1.

7.2  Các đặc trưng tính toán của đất được xác định bằng cách lấy giá trị tiêu chuẩn chia cho hệ số an toàn của đất. Giá trị tiêu chuẩn của các đặc trưng của đất và các hệ số an toàn của đất được quy định trên cơ sở các số liệu khảo sát địa chất phù hợp với các quy định của các tiêu chuẩn hiện hành.

Trong các tính toán theo nhóm II các trạng thái giới hạn thì hệ số an toàn của đất được lấy bằng 1.

7.3  Các đặc trưng của đất phải xác định khi cấu trúc và độ ẩm của đất phù hợp với thế nằm tự nhiên và điều kiện khai thác sau này (ví dụ, xét đến sự bão hòa nước của đất sau khi tích nước vào hồ v.v...). Cho phép xác định các đặc trưng của đất cát bằng những phương pháp thí nghiệm hiện trường (xuyên, cắt cánh, các phương pháp địa vật lý v.v...).

7.4  Để tính toán công trình bến cần phải có các đặc trưng sau đây của đất:

- Thành phần hạt (phân tích cỡ hạt);

- Trọng lượng riêng của đất γ;

- Trọng lượng riêng của đất khô γk (ở trạng thái tự nhiên và trạng thái độ chặt tối đa);

- Trọng lượng riêng của các hạt đất γs;

- Tỷ trọng của đất Δ;

- Hệ số rỗng e;

- Chỉ số dẻo Jp đối với đất có chứa sét;

- Chỉ số độ sệt JL đối với đất có chứa sét;

- Độ ẩm G;

- Góc ma sát trong φ;

- Lực dính đơn vị c;

- Môđun biến dạng E;

- Hệ số độ chặt a;

- Hệ số poát xông µ;

- Hệ số thấm kt;

- Hệ số dính η (đối với đất có chứa sét);

- Hệ số nhà nước v.

Khi bề mặt hố móng (hoặc bề mặt tự nhiên của đáy) cắt qua tầng đất có chứa sét thì phải xác định trị số góc ma sát trong φn và độ dính đơn vị cn ở bề mặt này theo như quy định ở Điều 7.8.

Các giá trị tính toán của E, µ, kt, η, v cho phép lấy bằng giá trị tiêu chuẩn.

CHÚ THÍCH Các đặc trưng tính toán φ, c, γ của đất được ký hiệu là φl, cl, γl trong các tính toán theo nhóm I các trạng thái giới hạn, và ký hiệu là φll, cll, γll trong các tính toán theo nhóm II.

7.5  Đối với cát thạch anh gồm những hạt có độ mái tròn cạnh khác nhau chứa dưới 20 % fenspat và dưới 5 % các tạp chất khác tính gộp thì cho phép xác định các giá trị tính toán của φ và c theo Bảng G.1 của Phụ lục G, không phân biệt nguồn gốc, tuổi địa chất và độ ẩm của cát.

7.6  Ở các giai đoạn tiền thiết kế cho phép lấy các giá trị tính toán φ và c của đất có chất sét thuộc trầm tích đệ tứ theo Bảng G.2 của Phụ lục G.

7.7  Các giá trị của mô đun biến dạng E, hệ số poát xông µ, hệ số thấm kt, hệ số nhà nước v được xác định tương ứng theo các Bảng G.3 ÷ G.7 của Phụ lục G.

7.8  Khi bề mặt hố móng (hoặc bề mặt tự nhiên của đáy) cắt qua tầng đất có chứa sét loại cứng, nửa cứng hoặc dẻo cứng thì các giá trị của φnl,ll và cnl,ll được xác định theo kết quả thí nghiệm đất loại sét hoàn toàn bão hòa nước.

Trong mọi trường hợp khác, kể cả khi không có số liệu thí nghiệm, cho phép lấy tgφnl,ll = tgφl,ll nhưng không lớn hơn 0,55; cnl,ll = cl,ll nhưng không lớn hơn 0,005 MPa (0,5 T/m2).

Trong đó:

φnl,ll và cnl,ll tương ứng là góc ma sát trong và lực dính đơn vị của đất mà mặt trượt cắt qua (khi tính trượt theo mặt tiếp xúc giữa lớp đệm với đất cát ở nền thì giá trị φnl,ll của đất cát cho phép lấy tăng lên 1,1 lần).

8  Các yêu cầu chính về cấu tạo

8.1  Kết cấu công trình bến phải đảm bảo việc khai thác bình thường và độ tin cậy của công trình. Độ tin cậy của công trình được thể hiện ở các mặt: không làm đình trệ hoạt động, thuận tiện cho sửa chữa, đảm bảo tính nguyên vẹn và tuổi thọ.

8.2  Khi thiết kế các công trình bến bằng bê tông cốt thép lắp ghép phải xét đến các quy định về cấu tạo của các cấu kiện bê tông cốt thép ở mặt trước bến, nên làm loại cấu kiện bê tông cốt thép có ứng suất trước.

8.3  Đối với các công trình bến có dùng các kết cấu, chi tiết và nút liên kết bằng thép, khi thiết kế phải xét đến các quy định về cấu tạo theo TCVN 5575:2012.

8.4  Hình dạng và kích thước tiết diện các cấu kiện bê tông cốt thép của công trình bến được quy định trên cơ sở so sánh kinh tế - kỹ thuật của các phương án thiết kế. Khi thực hiện điều này cần dựa vào các nguyên tắc sau:

a) để tạo ra tường mặt kín liên tục cho công trình bến thì tiết kiệm nhất là dùng tiết diện chữ T hoặc tiết diện có sườn cho các cấu kiện bê tông cốt thép ở mặt trước bến, với khoảng cách giữa các sườn bằng 1,5 - 2 m;

b) cọc cừ tiết diện chữ nhật nên dùng để xây dựng các bến có chiều cao dưới 7,5 m khi có đủ luận cứ về mặt kinh tế - kỹ thuật.

c) phải cố gắng dùng các tiết diện có kích thước lớn nhất trong phạm vi cho phép quy định bởi gabari của các phương tiện vận tải, điều kiện chế tạo và lắp dựng, sức nâng của các thiết bị nâng cẩu;

d) giảm đến mức tối thiểu bề mặt của các cấu kiện chịu tác động xâm thực;

e) bề rộng sườn trong các cấu kiện tiết diện chữ T của mặt trước bến nên giảm đến mức tối thiểu có thể được theo điều kiện bố trí cốt thép trong sườn, còn độ bền và độ chống nứt của tiết diện được đảm bảo bằng cách thay đổi độ cao của sườn;

f) ở những chỗ đặt các chi tiết chờ để gắn thanh neo trong các sườn nên làm các đoạn mở rộng cục bộ để đảm bảo độ bền cho phần ngàm của chi tiết chờ;

g) bề dày các cấu kiện bê tông cốt thép của mặt trước bến phải lấy không nhỏ hơn:

- 10 cm - khi không chịu tải trọng va và mài mòn;

- 15 cm - khi chịu tải trọng va của tàu.

h) trong các cấu kiện phải đặt các vòng móc và các chi tiết chờ để dùng vào việc nâng cẩu và buộc chặt các cấu kiện trong quá trình chế tạo, vận chuyển và lắp dựng.

8.5  Trong các cấu kiện công trình bên phải đặt sẵn các chi tiết chờ và các chi tiết khác cần thiết cho việc liên kết một số cấu kiện của bến hoặc để dùng khi thực hiện các công tác xây lắp (chi tiết chờ để gắn các thiết bị đệm tàu, bulông để gắn búa rung, văng móc để nâng cẩu v.v...).

8.6  Lỗ khoét trong các cừ thép phải có dạng hình tròn hoặc elíp. Các lỗ hình elíp phải bố trí sao cho trục dài của lỗ nằm dọc theo chiều dài cừ.

8.7  Lỗ khoét trong các cừ thép dùng để gắn thanh neo và gắn dầm phân bố chỉ được làm trên các cọc cừ quay lưng về phía khu nước.

8.8  Nối để kéo dài cừ thép phải thực hiện bằng cách hàn thêm hai tấm ốp ở hai bên, tấm ốp phải làm có dạng hình thoi với các góc không hàn. Bề rộng tấm ốp phải gần bằng bề rộng các cấu kiện nổi. Các mối hàn phải dừng lại cách chỗ nối giữa hai đoạn cừ 25 mm về mỗi phía.

8.9  Các cấu kiện ở mặt công trình bến liền bờ phải neo trong phạm vi 1/3 chiều sâu bến tùy thuộc vào cao trình mực nước thi công, còn các cọc cừ bê tông cốt thép tiết diện chữ nhật phải neo ở đỉnh cừ.

8.10  Khi thiết kế các công trình bến phải trù định:

- các khe biến dạng (khe nhiệt và khe lún - nhiệt);

- các kết cấu thoát nước ngầm (khi cần hạ thấp mực nước ngầm sau công trình);

- lắp đặt dầm mũ để liên kết đầu các cấu kiện mặt trước bến vào với nhau;

- các thiết bị neo tàu;

- bảo vệ đất lấp lòng bến không bị trôi qua các khe nối;

- bảo vệ các bề mặt không bị va và mài mòn do tác động của tàu và các vật trôi;

- bảo vệ đáy trước công trình không bị xói vì dòng chảy và chân vịt tàu;

- bảo vệ các cấu kiện công trình không bị ăn mòn;

- các biện pháp đảm bảo thực hiện các quy tắc an toàn kỹ thuật khi làm công tác bốc xếp.

8.11  Kết cấu của khe biến dạng phải đảm bảo sự dịch chuyển tương đối giữa các phân đoạn bến cạnh nhau, tránh được hiện tượng các phân đoạn bên xô tựa vào nhau khi đất lún.

Khoảng cách giữa các khe biến dạng (chiều dài phân đoạn) được quy định trên cơ sở các điều kiện khí hậu và địa chất, các đặc điểm kết cấu của bến, trình tự thi công, nhưng trong mọi trường hợp không nên lấy quá 30 m.

Đối với các kết cấu kiểu trọng lực thì khoảng cách giữa các khe biến dạng phải được quy định sao cho cấu tạo địa chất nền trên chiều dài một phân đoạn không thay đổi đáng kể.

8.12  Kết cấu của hệ thống thoát nước ngầm phải đảm bảo việc thoát nước bình thường quanh năm.

Khi làm hệ thống thoát nước ngầm kiểu kín trong các công trình cấp III phải bố trí các đường hào đi lại cùng với các giếng kiểm tra cách nhau trên 50 m, đối với các công trình cấp IV cho phép làm hệ thống thoát nước ngầm loại kín với các ống cống có thể thông dọn được qua các giếng kiểm tra.

8.13  Dầm mũ phải liên kết chắc chắn với các cấu kiện mặt trước của bến, phân bố tải trọng tập trung cho các cấu kiện đó. Tùy theo kết cấu bến, dầm mũ phải làm bằng bê tông cốt thép lắp ghép hoặc đổ tại chỗ, và cũng có thể làm bằng thép.

8.14  Thiết bị neo trên bến có thể là bích neo và móc neo. Theo chiều dài và chiều cao bến các bích neo và móc neo phải được bố trí theo yêu cầu công nghệ. Kích thước bích neo được lấy theo thiết kế điển hình tùy thuộc vào trị số lực neo và xét cả các yêu cầu về an toàn kỹ thuật. Trong các kết cấu bến tường cừ các khối gắn bích neo thường phải được neo giữ.

8.15  Việc chống trôi lọt của đất đắp ra phía khu nước bao gồm: đảm bảo độ kín (không trôi lọt đất) của khe nối giữa các cấu kiện ở mặt trước bến, ngăn ngừa sự xói mòn của đất lấp qua lớp đệm bằng đá hoặc đá dăm.

Độ kín (không trôi lọt đất) của khe nối giữa các cấu kiện ở mặt trước bến phải được đảm bảo trên suốt chiều cao bến và xuống đến một độ sâu ≥ 1,5 m kể từ đáy thiết kế.

Khi bến đặt ở nơi mà đáy có khả năng bị xói sâu trên 1m thì giới hạn dưới của kết cấu lèn kín khe nối phải được xác định bằng tính toán.

Khe nối giữa các cấu kiện mặt trước bến được cấu tạo theo một số kiểu như sau:

- dùng các khóa liên kết bằng bê tông cốt thép hoặc thép;

- dùng màn chắn bằng các vật liệu đàn hồi;

- làm tầng lọc ngược;

- chèn kín bằng các loại nhựa đàn hồi và các biện pháp khác.

Trên Hình 1 là một kiểu kết cấu hợp lý nhất cho khe nối giữa các cọc cừ bê tông cốt thép tiết diện chữ T; kết cấu này đảm bảo độ kín (không trôi lọt đất) của khe nối mà không phải làm lớp lọc ngược ở phía đất đắp.

CHÚ DẪN

1 Phần cánh của cọc cừ

2 Chi tiết đặt sẵn bằng thép góc

Hình 1 - Kết cấu khe nối kín (không trôi lọt đất)

8.16  Việc bảo vệ bề mặt trước bến khỏi tàu va vào thường được thực hiện bằng cách dùng các thiết bị đệm tàu. Kết cấu của thiết bị đệm tàu phải bảo vệ được công trình và có thể thay thế dễ dàng trong khi công trình vẫn đang khai thác.

Nên chọn dùng các kiểu kết cấu thiết bị đệm tàu trong các thiết kế điển hình.

8.17  Khi đáy nền trước công trình là đất thì thường phải có biện pháp bảo vệ đáy bến khỏi bị bào xói do dòng chảy hoặc do chân vịt tàu, dải đáy được bảo vệ phải có bề rộng lớn hơn 1/2 bề rộng của tàu tính toán. Lớp bảo vệ đáy có thể làm bằng đá đổ hoặc làm bè chìm bằng các tấm bê tông cốt thép. Lớp đá đổ phải có bề dày ≥ 40 cm và đặt trên một lớp lót bằng đá dăm hoặc sỏi. Bề dày lớp lót phải lấy ≥ 30 cm nếu thi công ngầm dưới nước và ≥ 20 cm nếu thi công trên khô.

Đối với các bến nằm trên vũng đào và có kết cấu kiểu tường cừ có neo thì cho phép không làm lớp chống xói cho đáy trước bến nếu như:

- khi xác định độ sâu trước bến đã lấy độ dự phòng cho sa bồi ≥ 0,5 m;

- cọc cừ được đóng sâu > 5 m;

- không có cát rời ở lớp mặt đáy bến.

Khi xây dựng bến trên bờ sông bị xói thì phải lập riêng hồ sơ thiết kế công trình bảo vệ bờ và đáy trước bến.

8.18  Mọi cấu kiện công trình bến, kể cả các chi tiết chôn sẵn, đều phải có lớp phủ chống ăn mòn, không phụ thuộc vào mức độ xâm thực của môi trường.

Chỉ không làm lớp phủ chống ăn mòn ở các đoạn cấu kiện sẽ đổ bê tông liên kết liền khối. Khi môi trường nước không xâm thực thì cũng cho phép không làm lớp phủ chống ăn mòn cho bề mặt trước bến của các cấu kiện bê tông cốt thép.

Việc lựa chọn lớp bảo vệ chống ăn mòn được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu môi trường xâm thực, đặc điểm khí hậu và các điều kiện làm việc của cấu kiện, có xét đến các quy định của các tiêu chuẩn về chống ăn mòn các kết cấu xây dựng. Khi môi trường thuộc loại xâm thực trung bình và xâm thực mạnh thì thiết kế chống ăn mòn cho kết cấu phải do các cơ quan chuyên môn thực hiện.

Các chi tiết lắp sẵn và các chi tiết dùng khi xây lắp phải được bảo vệ bằng lớp mạ kim loại (kẽm và nhôm) nếu môi trường nước thuộc loại không xâm thực.

8.19  Nếu trên các bến chuyên dụng bốc xếp và bảo quản các hàng hóa là hóa chất không bao bì, dễ hòa tan và có tính xâm thực đối với bê tông và kim loại thì mặt bãi phải có kết cấu không thấm nước và phải làm hệ thống dẫn nước từ mặt bến cho chảy ra ngoài phạm vi công trình bến.

8.20  Để đảm bảo an toàn khi tiến hành các công tác bốc xếp phải xét đến các quy định về an toàn kỹ thuật.

8.21  Đất để lấp lòng bến phải lựa chọn trên cơ sở kinh tế - kỹ thuật.

Nên dùng đất cát và đất vụn thô chứa không quá 7 % các hạt < 0,1 mm và không quá 5 % (theo trọng lượng) các hợp chất hữu cơ và hòa tan.

Độ chặt của đất được quy định bằng hệ số đầm lèn tiêu chuẩn k = γk / γgh, trong đó γkγgh tương ứng là trọng lượng riêng của đất khô trong khối đắp và trọng lượng riêng của đất được đầm lèn tới mức tối đa trong máy đầm lèn tiêu chuẩn.

Đất lắp là cát hoặc hỗn hợp cát - sỏi phải có hệ số đầm lèn tiêu chuẩn không nhỏ hơn 0,9.

CHÚ THÍCH:

Độ chặt của đất cho phép được quy định bằng hệ số lỗ rỗng e, xác định theo công thức:

(2)

Trong đó:

γs trọng lượng riêng của các hạt đất.

8.22  Để hạ các cọc cừ bê tông cốt thép vào trong đất cát nên dùng phương pháp xói, còn khi nền là đất sét, á sét và cuội - sỏi thì nên dùng búa rung. Trong một số trường hợp cũng cho phép hạ cọc cừ vào đất sét bằng búa rung kết hợp xói, khi đó nên dùng máy bơm có lưu lượng bé và áp lực cao.

Đối với các cọc cừ bê tông cốt thép được hạ bằng búa rung thì mũi cọc phải bọc bằng đế kim loại.

8.23  Nếu bề mặt hố móng cắt qua lớp đất loại sét thì trên taluy hố móng phải làm các bậc thềm rộng 1 - 1,5 m.

9  Tải trọng và tác động

9.1  Các loại tải trọng và các tổ hợp tải trọng

9.1.1  Các tải trọng tác động lên công trình bến được phân thành hai loại: thường xuyên và tạm thời (gồm tạm thời tác động kéo dài, tạm thời tác động nhanh và tạm thời đặc biệt).

- Tải trọng thường xuyên gồm:

a) trọng lượng các cấu kiện công trình;

b) tải trọng do các kết cấu, thiết bị và máy móc đặt cố định trên công trình theo yêu cầu công nghệ;

c) trọng lượng đất;

d) áp lực hông của đất (chủ động, bị động) có xét ảnh hưởng của tải trọng thường xuyên đặt trên mặt đất;

e) tải trọng do ứng suất trước.

- Tải trọng tạm thời tác động kéo dài gồm:

a) tải trọng trên mặt bến do các phương tiện bốc xếp và vận tải;

b) tải trọng do hàng hóa xếp trên mặt bến;

c) áp lực hông của đất do ảnh hưởng của tải trọng tạm thời trên mặt bến;

d) áp lực thấm của nước (kể cả áp lực thủy tĩnh) trong điều kiện hệ thống thoát nước ngầm hoạt động bình thường.

- Tải trọng tạm thời tác động nhanh gồm:

a) tải trọng sóng;

b) tải trọng dòng chảy;

c) tải trọng gió;

d) tải trọng do tàu;

e) tải trọng trong giai đoạn thi công;

f) tải trọng ngang do cần cẩu;

- Tải trọng tạm thời đặc biệt gồm:

a) phần gia tăng áp lực thấm do hoạt động không bình thường của hệ thống thoát nước và chống thấm;

b) tải trọng động đất.

c) tác động do hỏa hoạn.

9.1.2  Các tính toán được thực hiện cho hai loại tổ hợp tải trọng: tổ hợp cơ bản và tổ hợp đặc biệt.

Đối với các bến tạm thì được phép không thực hiện các tính toán theo tổ hợp đặc biệt.

Tổ hợp cơ bản bao gồm: các tải trọng thường xuyên, các tải trọng tạm thời tác động kéo dài và một tải trọng tạm thời tác động nhanh.

Tổ hợp đặc biệt bao gồm: các tải trọng thường xuyên, các tải trọng tạm thời tác động kéo dài, một tải trọng tạm thời tác động nhanh và một trong số các tải trọng đặc biệt.

Bất cứ tải trọng tạm thời nào tác động có lợi cho trạng thái giới hạn đang xét đều không được đưa vào tổ hợp. Tải trọng phải được đặt tại vị trí bất lợi nhất trong số các phương án đặt tải trọng có thể xảy ra trong thực tế.

Các tổ hợp tải trọng ở giai đoạn thi công và tu sửa công trình phải được quy định phù hợp với trình tự thi công chọn dùng.

Thành phần và tổ hợp tải trọng cho từng loại tính toán được lấy theo quy định tương ứng về tính toán của từng loại công trình bến.

9.2  Tải trọng tiêu chuẩn

9.2.1  Trọng lượng các cấu kiện công trình được xác định căn cứ vào các kích thước hình học và trọng lượng riêng của vật liệu.

Đối với vật liệu đặc thì giá trị tiêu chuẩn của trọng lượng riêng có xét đến lực đẩy nổi của nước có thể lấy bằng:

(3)

Trong đó:

γtc trọng lượng riêng tiêu chuẩn của vật liệu trong không khí;

 trọng lượng riêng tiêu chuẩn của nước.

9.2.2  Tải trọng do các kết cấu, máy móc hoặc thiết bị đặt trên bến theo yêu cầu công nghệ được lấy theo sơ đồ tải trọng, có xét đến sự phát triển trong tương lai của bến.

9.2.3  Trọng lượng đất xác định theo số liệu khảo sát địa chất công trình.

Trọng lượng của đất lấp lòng bến, của lớp đệm đá, đá dăm hoặc sỏi được xác định theo độ chặt và độ ẩm quy định trong hồ sơ thiết kế.

Trọng lượng riêng tiêu chuẩn của đất có xét đến lực đẩy nổi trong nước  được xác định theo công thức:

(4)

Trong đó:

  trọng lượng riêng tiêu chuẩn của các hạt đất;

  trọng lượng riêng tiêu chuẩn của nước;

e  hệ số rỗng.

CHÚ THÍCH  Khi lập hồ sơ thiết kế cơ sở có thể lấy:

- trọng lượng riêng tiêu chuẩn của đất lấp lòng bến của phần nằm trên mực nước: bằng 18 kN/m3 (1,8 T/m3; của phần nằm dưới mực nước: 10 kN/m3 ÷ 10,5 kN/m3 (1,0 T/m3 ÷ 1,05 T/m3);

- trọng lượng riêng tiêu chuẩn của lớp đệm bằng đá, đá dăm hoặc sỏi nằm dưới mực nước; bằng 11 kN/m3 (1,1 T/m3).

9.2.4  Giá trị tiêu chuẩn của áp lực hông của đất (chủ động, bị động) được xác định theo chỉ dẫn ở Phụ lục H, trong đó dùng giá trị tiêu chuẩn cho những đại lượng nằm trong các công thức tính toán.

9.2.5  Tải trọng do lực ứng suất trước của các cấu kiện bê tông cốt thép được xác định theo quy định của TCVN 5574:2012.

9.2.6  Tải trọng trên mặt bến do các phương tiện vận tải, bốc xếp và do hàng hóa xếp trên bến được xác định căn cứ vào hồ sơ thiết kế công nghệ bốc xếp, có thể tham khảo các quy định trong Tiêu chuẩn thiết kế công nghệ cảng biển. Các trị số tải trọng của các phương tiện vận tải, bốc xếp và hàng hóa do hồ sơ thiết kế công nghệ và Tiêu chuẩn thiết kế công nghệ quy định được lấy làm trị số tiêu chuẩn.

Đối với các bến có trang bị cần cẩu cổng giá trị tiêu chuẩn của các tải trọng ở vùng mép bến do cần cẩu và hàng hóa phải lấy không nhỏ hơn các giá trị xác định theo sơ đồ chất tải vùng mép bến trên Hình 2. Chỉ được phép giảm bớt giá trị các tải trọng so với chỉ dẫn ở Hình 2 khi có đủ luận cứ.

CHÚ DẪN

a Đối với hàng rời đổ đống

b Đối với các loại hàng khác, trừ hàng rời đổ đống

1 Cần cẩu

2 Đống hàng rời

Hình 2 - Các sơ đồ tải trọng tiêu chuẩn trên vùng mép bến

Tải trọng do cần cẩu và đoàn tàu hỏa phải được xem là phân bố đều cho cả hai phía: dọc theo đường ray và theo chiều rộng dầm dưới ray cần cẩu hoặc theo chiều dài tà vẹt.

Tải trọng phân bố đều tiêu chuẩn theo chiều rộng đầm dưới ray cần cẩu hoặc theo chiều dài tà vẹt được xác định theo công thức:

 

(5)

Trong đó:

 tải trọng tiêu chuẩn trên một mét dài (dọc ray) do cần cẩu hoặc đoàn tàu hỏa;

b bề rộng dầm dưới ray hoặc chiều dài tà vẹt.

Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng trên một mét dài (dọc ray) do cần cẩu được phép xác định theo công thức:

(6)

Trong đó:

 tải trọng lớn nhất trên một chân cần cẩu;

 tải trọng có thể đạt đến trên một chân cần cẩu đứng bên cạnh (Hình 3); nếu trên bến chỉ đặt một cần cẩu thì  = 0.

I chiều dài đoạn phân bố tải trọng dọc theo bến, xác định theo các sơ đồ Hình 3.

 

CHÚ DẪN

a Sơ đồ tải trọng dưới chân cần cẩu theo hướng chiều rộng bến

b Sơ đồ phân bố tải trọng dọc bến dưới một chân cần cẩu

c Sơ đồ phân bố tải trọng dọc bến dưới hai chân của hai cần cẩu đứng cạnh nhau

Hình 3 - Sơ đồ xác định tải trọng trên một mét dài dưới chân cầu cẩu

Bảng 8 ghi các giá trị tiêu chuẩn của tải trọng trên một mét dài đối với một số loại cần cẩu khi chất tải tối đa cho đường ray cạnh mép bến, cách đường mép bến một đoạn a = 2 ÷ 3 m.

Khi tính toán độ bền của tường cừ một tầng neo và bền tường góc thì cho phép thay tải trọng do cần cẩu và đoàn tàu hỏa ở dải mép bến bằng một tải trọng phân bố đều tương đương (qo). Giá trị hiệu chuẩn qo phải xác định theo Hình 4 tùy thuộc vào trị số . Bề rộng đặt tải trọng tương đương qo phải lấy từ đường mép bến vào đến chỗ bắt đầu của bãi chất hàng hóa.

CHÚ DẪN

a dùng để xác định mô men uốn

b dùng để xác định nội lực trong thanh neo

Hb chiều cao bến từ đỉnh công trình đến cao độ đáy thiết kế

Hình 4 - Trị số tiêu chuẩn của tải trọng phân bố đều tương đương

Bảng 10 - Trị số tải trọng tiêu chuẩn của một số cần cẩu

Loại cần cẩu

Trị số tải trọng tiêu chuẩn trên 1m dài , kN/m (1 kN/m ≈ 0,1 T/m)

Cho đường ray cần cẩu gần mép bến

Cho đường ray cần cẩu phía trong

- Cần cẩu cổng các loại, sức nâng ≤ 16 t (khi các cần cẩu làm việc cạnh nhau)

130 (50)

50 (130)

- Cần cẩu cổng KIM 32-30-10,5 (khi các cần cẩu làm việc cạnh nhau)

180 (50)

50 (180)

- Cần cẩu cổng KIM 80/50 - 19/30 (khi các cần cẩu làm việc cạnh nhau)

210 (100)

100 (210)

- Máy bốc xếp côngtenơ, sức nâng 30,5T (khi chỉ đặt một cần cẩu)

160 (100)

100 (160)

- Cần cẩu chân đế, sức nâng 320t

• Khi đặt đơn độc

• Khi đặt cạnh nhau

 

300 (250)

360 (300)

 

250 (300)

300 (360)

CHÚ THÍCH: Trong ngoặc là các trị số của  khi chất tải tối đa cho ray cần cẩu phía trong.

9.2.7  Nếu không có các số liệu cho trước thì giá trị tiêu chuẩn của tải trọng ngang do cần cẩu tác động theo hướng vuông góc với mép bến ra phía khu nước có thể lấy bằng 0,1  (trong đó  - trọng lượng tiêu chuẩn của cần cẩu).

Tải trọng ngang do cần cẩu cho phép đặt ở cao độ đỉnh công trình bến và phân bố đều trên chiều dài một phân đoạn bến.

9.2.8  Tải trọng trên các bến hành khách phụ thuộc vào điều kiện khai thác, nhưng trong mọi trường hợp giá trị tiêu chuẩn của tải trọng này không được lấy thấp hơn 20kPa (2T/m2).

9.2.9  Áp lực thấm của nước cho phép xác định theo các chỉ dẫn ở Phụ lục I, trong đó giá trị tiêu chuẩn của lực thấm được xác định khi trong các công thức tính toán cũng dùng các đại lượng theo giá trị tiêu chuẩn.

Đối với các công trình bến kiểu trọng lực có lớp đệm đá hoặc đá dăm dày từ 1m trở lên thì được phép không xét đến áp lực thấm của nước.

9.2.10  Giá trị tiêu chuẩn của áp lực sóng được xác định theo TCVN 8421:2010.1)

Áp lực sóng khi trước công trình là chân sóng có thể không xét đến trong các trường hợp sau:

- đối với tường cừ không neo khi chiều cao sóng < 0,5 m;

- đối với các loại công trình bến khác khi chiều cao sóng < 1,0 m

9.2.11  Giá trị tiêu chuẩn của các tải trọng do tàu được xác định theo TCVN 8421:2010.

Để tính toán các công trình bến cảng thủy nội địa phải xác định các tải trọng:

a) do tàu va khi cập bến;

b) do lực kéo của các dây neo;

Đối với công trình bến có mặt trước bến là mặt kín thì tải trọng va khi tàu cập bến được xác định theo các chỉ dẫn ở Phụ lục K. Khi tính toán các công trình bến bằng cọc ván thép thì được phép không xét đến tải trọng này.

9.2.12  Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng động đất được xác định theo TCVN 9386:2012

9.3  Tải trọng tính toán

9.3.1  Tải trọng tính toán được xác định bằng cách nhân các giá trị tiêu chuẩn với các hệ số vượt tải.

Trong các tính toán theo nhóm I các trạng thái giới hạn thì các hệ số vượt tải được lấy theo Bảng 9.

Nếu việc kiểm tra khả năng chịu lực của công trình được tiến hành trên cơ sở các trị số đo đạc thực tế về tải trọng, về kích thước các đống hàng hóa xếp trên bến và các giá trị tính toán về trọng lượng riêng của các hàng hóa đó v.v...thì các hệ số vượt tải phải lấy bằng 1.

Trong các tính toán theo nhóm II các trạng thái giới hạn, các hệ số vượt tải được lấy bằng 1.

9.3.2  Giá trị tính toán của áp lực hông của đất (chủ động, bị động) được xác định theo Phụ lục H khi dùng các đặc trưng tính toán của đất và trị số tính toán của các tải trọng.

Nếu ở khu vực bến sẽ tiến hành các công tác phá nổ hoặc các công việc có dùng đến các máy rung thì việc xét các tác động động học và tác động rung khi xác định trị số tính toán của áp lực hông của đất phải tiến hành theo phương pháp được nghiên cứu riêng cho từng trường hợp cụ thể.

Bảng 11 - Hệ số vượt tải

Loại tải trọng

Hệ số vượt tải

+ Trọng lượng riêng của các cấu kiện công trình

1,05 (0,95)

+ Trọng lượng đất

1,10 (0,90)

+ Tải trọng do các phương tiện vận tải và bốc xếp

1,20

+ Tải trọng do hàng hóa xếp trên bến

 

- hàng rời để đống

1,30 (1)

- các loại hàng khác

 

ngoài phạm vi đường cần cẩu của các bến hàng hóa

1,30

các trường hợp khác

1,20

+ Áp lực thấm (thủy tĩnh) của nước

1,00

+ Tải trọng do sóng

1,00

+ Tải trọng do tàu

1,20

+ Tải trọng do lực ứng suất trước

1,00

+ Tải trọng động đất

1,00

CHÚ THÍCH 1  Các số ghi trong ngoặc dùng cho trường hợp việc giảm tải trọng sẽ bất lợi hơn cho sự chịu lực của công trình.

CHÚ THÍCH 2  Nếu trọng lượng đất được tính theo trị số tính toán của trọng lượng riêng của đất thì hệ số vượt tải đối với trọng lượng đất không được đưa vào.

3) Để thuận tiện cho tính toán, hệ số vượt tải đối với đất và hàng rời đỗ đống được phép xét đến khi xác định trị số tính toán của trọng lượng riêng của chúng.

9.3.3  Khi xác định những nội lực tính toán xuất hiện trong quá trình nâng cầu, vận chuyển và lắp ráp các cấu kiện thì trọng lượng bản thân của các cấu kiện này phải nhân với hệ số động lực bằng 1,3; và trong trường hợp này hệ số vượt tải đối với trọng lượng riêng được lấy bằng 1. Khi có lý do thì hệ số động lực có thể tăng lên đến 1,5.

9.4  Các tác động

9.4.1  Khi tính toán và thiết kế cấu tạo cho công trình bến phải xét đến các tác động chính sau đây:

a) lún, co ngót và từ biến của đất và vật liệu;

b) tác động mài mòn của tàu, các vật trôi, v.v...;

c) bào xói đất trước tường bến do dòng chảy, chân vịt tàu v.v...;

d) sự ăn mòn các cấu kiện công trình bến.

9.4.2  Độ lún của đất phải được xét đến khi chọn sơ đồ tính toán phù hợp với các chỉ dẫn về tính toán của từng loại công trình bến.

9.20  Co ngót và từ biến của bê tông được xét đến theo TCVN 5574:2012.

9.4.3  Tác động mài mòn của tàu, các vật trôi v.v... có thể không cần xét đến khi tính toán công trình, nhưng trong những trường hợp cần thiết phải trù định các biện pháp bảo vệ các cấu kiện khỏi các tác động mài mòn.

9.4.4  Sự bào xói đất trước tường bến do dòng chảy, do hoạt động của chân vịt tàu có thể không cần xét đến khi tính toán công trình, nhưng phải trù định việc gia cố đáy trước tường bến.

9.4.5  Sự ăn mòn các cầu kiện công trình bến phải xem xét theo yêu cầu của các tiêu chuẩn chống ăn mòn cho kết cấu xây dựng nói ở trong trường hợp đã sử dụng các biện pháp bảo vệ thích hợp và tin cậy thỉ có thể không cần xét đến ăn mòn đến trong tính toán kết cấu.

10  Các quy định chủ yếu về tính toán

10.1  Các nguyên tắc tính toán

10.1.1  Các công trình bến cảng thủy nội địa phải tính toán theo hai nhóm trạng thái giới hạn:

Nhóm một gồm các trạng thái giới hạn làm mất khả năng chịu lực và hoặc làm cho bến không còn sử dụng được nữa.

Nhóm hai gồm các trạng thái giới hạn gây trở ngại cho việc khai thác bình thường của bến.

Theo nhóm I phải thực hiện các tính toán sau đây:

- Độ bền và độ ổn định chung của công trình;

- Độ bền và độ ổn định của các cấu kiện và các nút liên kết của công trình;

- Biến dạng của các cấu kiện có ảnh hưởng đến độ bền của các kết cấu chịu lực của công trình (gối neo trong các bến tường cừ có neo v.v...)

Theo nhóm II phải thực hiện các tính toán sau đây:

- Biến dạng của công trình và các cấu kiện công trình;

- Hình thành và mở rộng vết nứt trong các cấu kiện bê tông và bê tông cốt thép;

- Tác động nhiệt v.v...

10.1.2  Tính toán phải tiến hành với các tải trọng tính toán và các đặc trưng tính toán của đất và của vật liệu, xuất phát từ các điều kiện:

- Theo trạng thái giới hạn giới hạn I

cNp

 

(7)

- Theo trạng thái giới hạn giới hạn II:

Np ≤ R

(8)

Trong đó:

nc hệ số tổ hợp tải trọng, lấy:

nc = 1 đối với tổ hợp chính.

nc = 0,90 đối với tổ hợp đặc biệt:

nc = 0,95 đối với tổ hợp tải trọng trong thời gian thi công;

Np trị số tính toán của lực tác động tổng quát (tổng các tải trọng, nội lực hoặc ứng suất), biến dạng, bề rộng vết nứt hoặc các thông số khác mà với nó cần đánh giá trạng thái giới hạn trong tính toán này;

m hệ số điều kiện làm việc, lấy bằng 1,15;

md hệ số phụ điều kiện làm việc, để xét đến tính giả định của sơ đồ tính toán, lấy theo quy định cho từng loại tính toán;

kn hệ số bảo đảm theo tầm quan trọng của kết cấu, lấy

kn = 1,3 đối với công trình cấp đặc biệt;

kn = 1,25 đối với công trình cấp I;

kn = 1,20 đối với công trình cấp II;

kn = 1,15 đối với công trình cấp III;

kn = 1,10 đối với công trình cấp IV

R trị số tính toán giới hạn của lực kháng (khả năng chịu lực của nền, của công trình, cấu kiện công trình) hoặc của ứng suất, mô men lực của độ biến dạng cho phép theo điều kiện khai thác, của bề rộng vết nứt hoặc của các thông số khác, được quy định trong các tiêu chuẩn thiết kế tương ứng.

Tải trọng tính toán phải xác định theo các quy định ở Điều 9.3; đặc trưng tính toán của đất và vật liệu - ở các Điều 7.1, 7.2, 7.5 - 7.8; tổ hợp tải trọng phải lấy theo quy định ở Điều 9.1.2.

10.1.3  Công trình bến phải tính toán cho giai đoạn thi công và giai đoạn khai thác. Các kết cấu và cấu kiện riêng rẽ cũng còn phải tính toán cho điều kiện chế tạo, bảo quản, bốc xếp và vận chuyển.

Thông thường thì phương pháp và trình tự thi công phải được chọn sao cho kết quả tính toán cho giai đoạn thi công không đòi hỏi tăng kích thước công trình và các cấu kiện công trình.

10.1.4  Nếu trong tính toán được phép lấy đặc trưng đất, tải trọng hoặc các thông số khác bằng giá trị bình quân gia quyền trong phạm vi một chiều dài định trước của công trình, thì giá trị bình quân gia quyền này phải tính theo công thức:

 

(9)

Trong đó

Atb giá trị bình quân gia quyền của thông số;

Ai giá trị của thông số trên đoạn i (lớp i v.v..);

Zi chiều cao của đoạn i;

n số đoạn có các giá trị khác nhau của thông số trong phạm vi chiều cao định trước.

10.2  Tính toán ổn định

Tính toán ổn định công trình bến phải tiến hành theo nhóm I các trạng thái giới hạn và bao gồm:

- tính toán ổn định chung của công trình;

- tính toán ổn định các cấu kiện riêng rẽ của công trình (cọc cừ, gối neo, kết cấu tầng trên v.v...).

Tính toán ổn định chung của bến phải thực hiện theo chỉ dẫn ở Phụ lục C. Ngoài ra có thể vận dụng các phương pháp tính toán ổn định khác để tính toán kiểm tra so sánh, có thể sử dụng các.

Tính toán ổn định các cấu kiện riêng rẽ của công trình phải tiến hành theo quy định riêng về tính toán cho từng kiểu loại công trình bến, trong đó phải xem xét mọi sơ đồ mất ổn định có thể xảy ra đối với cấu kiện, ổn định của bản neo thẳng đứng có thể tính toán theo chỉ dẫn ở Phụ lục D.

Nếu nền công trình là một mái dốc tự nhiên hoặc nhân tạo thì phải tiến hành tính toán ổn định mái dốc theo sơ đồ trượt sâu phù hợp với quy định của TCVN 4253:2012.

10.3  Tính toán độ bền

10.3.1  Tính toán độ bền phải thực hiện theo nhóm I các trạng thái giới hạn phù hợp với quy định của các tài liệu tiêu chuẩn thiết kế về kết cấu bê tông và bê tông cốt thép thủy công, kết cấu thép, kết cấu bằng đá, kết cấu gỗ và các tiêu chuẩn khác (xem Phụ lục A).

- Nội lực được xét đến trong tính toán độ bền các cấu kiện công trình và các nút liên kết phải được xác định có xét đến sự kết hợp chịu lực giữa kết cấu và đất lấp hoặc đất theo quy định về tính toán từng loại công trình bến. Khi xét đến độ biến dạng chung của đất và kết cấu thì độ cứng B của các cấu kiện bê tông cốt thép phải được xác định có xét đến tính dẻo của bê tông và khả năng xuất hiện các vết nứt ở vùng chịu kéo của cấu kiện theo công thức sau đây:

B = θEbJn;

(10)

Trong đó:

θ hệ số, lấy theo bảng 10;

Eb mô đun đàn hồi ban đầu của bê tông; lấy theo TCVN 4116-85 “Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép thủy công. Tiêu chuẩn thiết kế”.

Jn mô men quán tính của tiết diện tính đổi của cấu kiện đối với trọng tâm tiết diện.

Bảng 12 - Hệ số xét đến tính dẻo của bê tông

Đặc trưng của cấu kiện bê tông cốt thép

Hệ số θ khi chịu tác động của

Tải trọng ngắn hạn

Mọi tải trọng khác

1. Có khả năng chống nứt (ứng suất trước và không ứng suất trước)

0,85

0,60

2. Ứng suất trước một phần, không có khả năng chống nứt.

0,70

0,50

3. Không ứng suất trước, không có khả năng chống nứt

0,50

0,35

10.3.2  Độ bền của kết cấu neo (bản neo thẳng đứng, thanh neo và các nút liên kết) có thể tính toán theo chỉ dẫn ở Phụ lục D.

10.3.3  Khi tính toán dầm mũ và các cấu kiện bê tông cốt thép lắp ghép có tiết diện chữ nhật và chữ T của bến tường cừ, bến tường góc, kết cấu tầng trên thì nội lực trong các cấu kiện do lực va của tàu khi cập vào công trình có thể xác định theo các chỉ dẫn ở Phụ lục E.

10.4  Tính toán về biến dạng

10.4.1  Tính toán về biến dạng của công trình bến và các cấu kiện riêng rẽ (trừ bản neo trong bến tường cừ) phải thực hiện theo nhóm II các trạng thái giới hạn phù hợp với quy định tính toán của từng loại công trình bến.

- Tính toán về biến dạng của bản neo trong bến tường cừ có neo phải thực hiện theo nhóm I các trạng thái giới hạn, tham khảo các chỉ dẫn ở Phụ lục D.

10.4.2  Đối với các công trình bến xây dựng trên đất cát và đất vụn thô (trừ bến tường cừ không neo) thì tính toán về biến dạng phải thực hiện đối với tác động của hoạt tải, còn trong số các tải trọng thường xuyên chỉ xét tải trọng trên mặt bãi (hoặc mặt bến) do trọng lượng của các kết cấu cố định.

CHÚ THÍCH: Trong tính toán về biến dạng không xét đến độ lún của lớp đệm.

10.4.3  Trị số biến dạng giới hạn của từng loại công trình bến phải lấy theo Bảng 11.

Bảng 13 - Trị số biến dạng giới hạn

Kết cấu bến

Trị số giới hạn của

Độ lún bình quân Sgh (cm)

Chuyển vị ngang Ugh (cm)

Góc nghiêng bình quân của mặt tường ωgh (radian)

1. Cừ không neo

-

0,02 Hb

 

2. Cừ một tầng neo

 

 

 

a) cừ thép

 

 

 

- ở cao độ đỉnh tường

-

8

-

- ở cao độ điểm neo

-

(1,15 Hg-hk) 0,008

-

b) cừ BTCT

 

 

 

- ở cao độ đỉnh tường

-

5

-

- ở cao độ điểm neo

 

(1,15 Hb-hk) 0,005

 

3. Bến trọng lực

 

 

 

a) khi có đường sắt và đường cần cẩu

15

5 (đỉnh tường)

0,005

b) không có đường sắt và đường cần cẩu

20

8 (đỉnh tường)

0,008

CHÚ THÍCH: Chiều cao bến Hb và chiều cao đoạn hẫng hk tính bằng cm.

10.4.4  Đối với các công trình bến trọng lực kiểu tường góc, khối xếp, khối khổng lồ thì không cần tính toán về biến dạng nếu ở nền không có các lớp kẹp thuộc loại đất yếu (E < 5MPa, tức E < 50 kG/cm2), độ lệch tâm e của điểm đặt hợp lực tất cả các tải trọng không vượt quá B/5 đồng thời đảm bảo điều kiện sau:

Ptp = RA;

(11)

Trong đó:

Ptp áp lực trung bình trên lớp nền dưới đáy lớp đệm, xác định theo công thức:

(12)

RA áp lực giới hạn trên đất, xác định theo công thức:

RA = m1 [A1 (B + 2hd )γII + A2(d + hd)γ'II + DcII

(13)

P tổng các thành phần thẳng đứng của các tải trọng trong phạm vi bề rộng B trên một đơn vị chiều dài công trình (với các hệ số vượt tải cho nhóm II các trạng thái giới hạn);

hd bề dày của lớp đệm (hoặc của chân khay lớp đệm) dưới mép công trình về phía khu nước;

γII, γ'II tương ứng là trọng lượng riêng của đất dưới lớp đệm và trọng lượng riêng của vật liệu làm lớp đệm;

m1 hệ số điều kiện làm việc;

• khi thi công trên khô, lấy

m1 = 0,8 - đối với cát pha bụi bão hòa nước;

m1 = 1,0 - đối với các loại đất khác;

• khi thi công ngầm dưới nước, lấy:

m1 = 0,7 - đối với cát pha bụi;

m1 = 0,9 - đối với các loại đất khác;

A1, A2, D hệ số không thứ nguyên, lấy theo bảng 12 tùy thuộc vào góc nội ma sát của đất φII;

φII góc ma sát trong của đất;

d độ chôn sâu của đáy công trình kể từ cao trình đáy thiết kế;

cII lực dính đơn vị của đất dưới đáy lớp đệm.

Nếu trong phạm vi độ sâu bằng  kể từ đáy công trình có loại đất với độ bền bé hơn độ bền của lớp đất bên trên thì cũng cần kiểm tra điều kiện (11) cho cả lớp đất bên dưới bằng cách lấy các đặc trưng của đất có độ bền nhỏ hơn để tính trong các cống thức (12) và (13) đồng thời thay các giá trị (B + 2hd) và (d + hd) tương ứng bằng các giá trị (B + 2hd + h1) và (d + hd + h1), trong đó: h1 - khoảng cách từ đáy lớp đệm đến bề mặt lớp đất có độ bền bé hơn.

Khi xác định áp lực trung bình Ptb trên đất cần phải:

a) đưa vào đại lượng P thành phần thẳng đứng của áp lực đất chủ động trên mặt phẳng thẳng đứng vẽ qua mép sau của đáy công trình;

b) đặt hoạt tải trên công trình bắt đầu từ mép bến hoặc từ ranh giới có thể chất tải của bến.

c) lấy mực nước trước công trình ở cao trình tính toán thấp nhất.

Bảng 14 - Trị số A1, A2, D

φII (độ)

Hệ số

φII (độ)

Hệ số

A1

A2

D

A1

A2

D

0

0

1,00

3,14

24

0,72

3,87

6,45

2

0,03

1,12

3,32

26

0,84

4,37

6,90

4

0,06

1,25

3,51

28

0,98

4,93

7,40

6

0,10

1,39

3,71

30

1,15

5,59

7,95

8

0,14

1,55

3,93

32

1,34

6,35

8,55

10

0,18

1,73

4,17

34

1,55

7,21

9,21

12

0,23

1,94

4,42

36

1,81

8,25

9,98

14

0,29

2,17

4,69

38

2,11

9,44

10,80

16

0,36

2,43

5,00

40

2,46

10,84

11,73

18

0,43

2,72

5,31

42

2,87

12,50

12,77

20

0,51

3,05

5,66

44

3,37

14,48

13,96

22

0,61

3,44

6,04

45

3,66

15,64

14,64

Khi xác định áp lực RA cần chú ý:

a) khi không làm lớp đệm hoặc khi bề dày lớp đệm hd < 0,3m thì phải thay thế giá trị γII bằng trị số bình quân gia quyền của trọng lượng riêng của đất nằm trước công trình từ độ cao độ đáy công trình trở lên;

b) khi (d + hd) < 1m, thì trong công thức (13) phải lấy (d + hd) = 1m,

trừ trường hợp khi nền là cát pha bụi bão hòa nước hoặc đất có chất sét với độ sệt JL < 0,5, khi đó giá trị (d + hd) lấy theo thực tế.

10.5  Tính toán các cấu kiện bê tông cốt thép theo sự hình thành và mở rộng vết nứt

10.5.1  Tính toán các cấu kiện bê tông cốt thép theo sự hình thành và mở rộng vết nứt phải thực hiện theo nhóm II các trạng thái giới hạn phù hợp với các quy định của TCVN 4116-85.

Tính toán theo sự hình thành vết nứt được thực hiện:

- đối với các cấu kiện được hạ vào trong đất bằng cách đóng hoặc rung;

- đối với các cấu kiện mặt trước bến tại vùng mà mặt trước bến sẽ chịu kéo dưới tác động của tải trọng khai thác.

Trong mọi trường hợp khác các cấu kiện bê tông cốt thép phải được tính toán theo độ mở rộng vết nứt.

Khi có đủ luận cứ cũng cho phép tính theo độ mở rộng vết nứt đối với các cấu kiện mặt trước bến tại vùng mà mặt trước bến sẽ chịu kéo dưới tác động của tải trọng khai thác, nhưng với điều kiện là cấu kiện đó không hạ vào trong đất bằng cách đóng hoặc rung.

10.5.2  Các cấu kiện bê tông cốt thép đã tính toán theo sự hình thành vết nứt khi chịu tải trọng khai thác thì đồng thời cũng phải tính theo sự hình thành vết nứt khi chịu các tải trọng phát sinh trong quá trình chế tạo, vận chuyển và xây lắp.

10.5.3  Trị số giới hạn của độ mở rộng vết nứt phải lấy theo quy định của TCVN 5574:2012; trong các môi trường xâm thực thì trị số giới hạn của độ mở rộng vết nứt phải quy định có xét đến các yêu cầu của các tiêu chuẩn chống ăn mòn cho kết cấu xây dựng hiện hành.

10.5.4  Khi tính toán theo sự hình thành và mở rộng vết nứt thì nội lực trong các cấu kiện bê tông cốt thép phải được xác định theo quy định về tính toán của từng loại kết cấu bến.

* CHÚ THÍCH: Tính toán xói đầu bến thượng lưu theo TCVN 8419:2010.

Phụ lục A

(Tham khảo)

Đặc trưng chủ yếu của từng loại cọc cừ

Bảng A.1 - Đặc trưng chủ yếu của cọc cừ bê tông cốt thép ứng suất trước tiết diện chữ T

Chiều cao tiết diện h, cm

Diện tích tiết diện cốt thép UST

Mômen quán tính tính đổi Jtd, cm4

Mômen uốn tính toán do tiết diện chịu, 1 kN.m (1kN.m = 0,1 Tm)

ở cánh Fc, cm2

ở bụng, Fb, cm2

Theo độ bền

Theo độ chống nứt

ở cánh Mc

ở bụng Mb

ở cánh Mc

ở bụng mb

40

34,4

14,7

368.000

235

215

180

140

50

43,1

18,5

734.000

390

340

350

190

60

43,1

18,5

1.246.000

560

435

480

250

70

56,3

24,1

2.031.000

800

640

740

365

80

56,3

24,1

2.958.000

1020

765

860

425

90

56,3

24,1

4.109.000

1260

835

1020

485

CHÚ THÍCH: Khi xác định các đặc trưng đã dùng:

Cấp bê tông: B30

Cốt thép loại A - III B

Kích thước tiết diện (cm) theo hình vẽ:

Bảng A.2 - Các đặc trưng kỹ thuật chủ yếu của một số loại cừ thép thường dùng

Mặt cắt

Kích thước tiết diện, mm

Diện tích tiết diện cm2

Cho 1m dải bến

Khối lượng cho 1m2 tường kg

h

b

t1

t2

Mô men quán tính theo trục a-a Ja,

cm4

Mô men kháng theo trục a-a Wa,

cm3

Lòng máng:

 

 

 

 

 

 

 

 

Larsen IV

180

400

14,8

-

94

39.600

2.200

185

Larsen V

172

420

21

-

127

50.943

2.962

238

Larsen VI

220

420

 

 

 

 

4.200

290

Larsen VII

230

460

 

 

 

 

5.000

310

Phẳng:

 

 

 

 

 

 

 

 

SP-1

81

400

10

-

82,1

960

188

160

SP-2

57

200

8

-

39

482

166

150

Chữ Z:

 

 

 

 

 

 

 

 

SD-3

240

400

10

9

78

19.000

1.575

153

SD-5

320

400

14

12

119

50.250

3.140

213

SK-1

110

400

 

 

 

 

285

125

SK-2

169,5

400

 

 

 

 

650

145

Phụ lục B

(Quy định)

Các yếu tố về vị trí và độ sâu lỗ khoan (hoặc xuyên) khi khảo sát địa chất công trình

B.1  Khoảng cách giữa các lỗ khoan (hoặc xuyên) trong phạm vi một mặt cắt trầm tích địa chất được phép lấy theo quy định ở Bảng B.1, nhưng trong mọi trường hợp số lượng lỗ khoan (hoặc xuyên) trong một mặt cắt không được ít hơn 3.

CHÚ THÍCH Việc đánh giá sơ bộ và cấu trúc địa chất của khu vực xây dựng được thực hiện trên cơ sở các tài liệu khảo sát đã làm trước đó, các tài liệu lưu trữ v.v...

B.2  Độ sâu trung bình của lỗ khoan (hoặc xuyên) được lấy bằng (Hb + hdh): đối với bến tường cừ không neo thì lấy ≥ 1,5 Hb (trong đó Hb - chiều cao tự do của tường kể từ đỉnh công trình đến cao độ đáy thiết kế; hdh - chiều cao của đống hàng rời đổ trên bến.

Độ sâu lỗ khoan (hoặc xuyên) có thể tăng hoặc giảm so với trị số trung bình nêu trên phụ thuộc vào độ phức tạp của cấu trúc địa chất ở điểm xây dựng, tính chất và cường độ tải trọng trên bến.

B.3  Để đánh giá cấu trúc địa chất công trình của các lớp đất nằm sâu hơn thì trong phạm vi vùng xây dựng bến phải có một lỗ khoan (xuyên) có độ sâu gấp 1,5 - 2 lần độ sâu trung bình nêu trên, còn nếu đã phát hiện thấy đá gốc thì phải khoan vào tầng đá gốc ít nhất là 2m.

B.4  Đất yếu và đất có cấu trúc bị thay đổi (khi thấm ướt v.v...) thì thường phải khoan (hoặc xuyên) qua hết tầng đất đến tận độ sâu mà các loại đất đó không còn ảnh hưởng tới độ ổn định của công trình bến.

B.5  Khoảng cách giữa các mặt cắt trầm tích địa chất phải lấy theo quy định ở Bảng B.1, nhưng trong mọi trường hợp phải có ít nhất ba mặt cắt ngang và ba mặt cắt dọc. Các mặt cắt phải bố trí sao cho các lớp đất yếu đều nằm trong phạm vi khảo sát.

Mặt cắt địa chất chủ yếu theo hướng dọc phải đặt tại tuyến mép bến, các mặt cắt dọc khác phải nằm về hai phía của mặt cắt chủ yếu này.

Bảng B.1 - Khoảng cách giữa các mặt cắt trầm tích địa chất

Điều kiện địa chất công trình

Khoảng cách (m) giữa

Các lỗ khoan (xuyên) trong một mặt cắt

Các mặt cắt ngang

Các mặt cắt dọc

1. Số địa mạo; địa hình khá đồng nhất; không quá ba lớp đất với độ dày các lớp không đổi; tầng đá gốc trong đới hoạt động có bề mặt không bị chia cắt; không có các quá trình địa vật lý.

2. Một số yếu tố địa mạo; địa hình không đồng nhất; không quá năm lớp đất với độ dày thay đổi từ từ; tầng đá gốc trong đới hoạt động có bề mặt bị chia cắt ở mức độ ít; các hiện tượng địa vật lý phát triển ở mức độ hạn chế.

3. Một số yếu tố địa mạo; địa hình chia cắt mạnh; các lớp đất với độ dày thay đổi lớn; tầng đá gốc trong đới hoạt động có bề mặt bị chia cắt mạnh; các quá trình địa vật lý phát triển rộng.

CHÚ THÍCH: ở tử số sử dụng cho giai đoạn nghiên cứu tiền khả thi và nghiên cứu khả thi; ở mẫu số - giai đoạn thiết kế kĩ thuật và kỹ thuật thi công.

Phụ lục C

(Tham khảo)

Tính toán ổn định chung

C.1  Tính toán công trình bến

C.1.1  Tính toán công trình bến về mặt ổn định chung bao gồm:

- tính toán ổn định công trình theo sơ đồ trượt phẳng (chỉ định đối với các bến trọng lực);

- tính toán ổn định công trình theo sơ đồ trượt sâu (đối với mọi loại kết cấu bến).

C.1.2  Tính toán ổn định công trình theo các sơ đồ trượt phẳng và trượt sâu được thực hiện theo nhóm I các trạng thái giới hạn, xuất phát từ điều kiện sau:

(C.1)

Trong đó

nc hệ số tổ hợp tải trọng, lấy bằng:

nc = 1,0 - đối với tổ hợp cơ bản;

nc = 0,9 - đối với tổ hợp đặc biệt;

nc = 0,95 - đối với tổ hợp tải trọng trong thời gian thi công;

Np và R tương ứng là lực gây trượt tổng hợp và lực kháng giới hạn, xác định khi tính toán ổn định theo sơ đồ trượt phẳng theo chỉ dẫn ở Mục C.2, còn khi tính toán ổn định theo sơ đồ trượt sâu thì theo chỉ dẫn ở Mục C.3;

m hệ số điều kiện làm việc, lấy bằng: 1,15;

md hệ số phụ điều kiện làm việc, lấy theo các Mục C.2.3, C.3.2.1, C.3.3.1 tùy thuộc vào phương pháp tính toán;

kn hệ số đảm bảo theo tầm quan trọng của kết cấu, lấy bằng:

kn = 1,3 - đối với công trình đặc biệt;

kn = 1,25 - đối với công trình cấp I;

kn = 1,2 - đối với công trình cấp II;

kn = 1,15 - đối với công trình cấp III;

kn = 1,1 - đối với công trình cấp IV.

C.1.3  Tính toán ổn định chung của công trình phải thực hiện cho điều kiện bài toán phẳng hoặc bài toán không gian. Bài toán không gian phải được xem xét khi  hoặc , cũng như trong những trường hợp khi mặt cắt ngang công trình, tải trọng, điều kiện địa chất thay đổi trong phạm vi chiều dài < 3B hoặc < 3(Hh + 1).

Trong đó:

L và B là chiều dài và chiều rộng công trình;

Hh chiều cao tường kể từ đỉnh công trình đến cao độ đáy thiết kế:

t độ chôn sâu của công trình (cọc cừ) kể từ cao độ đáy thiết kế.

Đối với bài toán phẳng các tính toán được thực hiện cho 1m chiều dài công trình; còn đối với bài toán không gian - cho suốt chiều dài công trình hoặc chiều dài đoạn đang xét.

CHÚ THÍCH Khi tính toán ổn định chung cho điều kiện bài toán không gian, tức là trong trường hợp  hoặc , trong thành phần lực kháng cần cộng thêm vào lực ma sát và lực dính ở các mặt bên của lăng thể đất trượt.

Lực ma sát cho phép lấy bằng tích số giữa thành phần nằm ngang của áp lực hông của đất tác dụng trên mặt bên của lăng thể trượt với hệ số ma sát, lấy bằng tgφI,II (trong đó: φI,II - góc ma sát trong của đất ở mặt bên của lăng thể sụt trượt).

Lực dính được xác định bằng tích số giữa lực dính đơn vị của đất với diện tích mặt bên của lăng thể trượt trong phạm vi có xét đến lực dính.

C.1.4  Khi tính toán ổn định chung cần chú ý:

a) lực kháng và tải trọng được xác định với cùng một cao trình mực nước.

b) tải trọng neo cho phép phân bố đều theo chiều dài công trình trên đoạn bến nằm giữa hai bích neo;

c) các tổ hợp tải trọng được lấy theo quy định ở Điều 9.1 nếu mặt trượt (sụt) đi qua hai mặt tiếp giáp giữa hai lớp đất, thì trên mặt trượt cần lấy các đặc trưng của lớp đất xấu hơn; nếu không thể nhận biết được lớp đất nào là lớp đất xấu hơn thì phải tính toán ổn định hai lần theo các đặc trưng của lớp này rồi đến lớp kia; nếu mặt trượt trùng với bề mặt của một hố móng có bậc thềm (thì trên mặt trượt trong phạm vi các bậc thềm phải lấy các đặc trưng của đất lấp;

e) nếu bên dưới các đống hàng rời đổ trên bến là một kết cấu có khả năng loại trừ việc truyền tải trọng ngang từ đống hàng rời xuống đất thì tải trọng do hàng hóa phải xem là tải trọng phân bố thẳng đứng; nếu không có một kết cấu như vậy thì đống hàng rời được xem như là đất có đặc trưng tương ứng với các loại hàng rời đổ đống đó;

f) nếu mái dốc của đống hàng rời có góc nghiêng ρdh lớn hơn góc ma sát trong φI,dh của hàng rời đổ đống thì phải lấy lực dính đơn vị của hàng rời đồ đống bằng cI,dh = acI,dh.hdh, trong đó ac - hệ số, xác định theo đồ thị trên Hình C.1 (đối với các giá trị trung gian của ρdh thì hệ số ac được xác định bằng nội suy tuyến tính); φI,dh - trọng lượng riêng của hàng rời đổ đống; hdh - chiều cao đống hàng;

g) đối với đống hàng rời đổ trên bến có chiều cao hdh = 20m và góc của hai mái dốc ρ = 45o thì góc nghiêng αgh (so với đường thẳng đứng) của mặt trượt (sụt) nguy hiểm nhất được xác định cho mặt thẳng đứng tính toán theo đồ thị ở Hình C.2 tùy thuộc vào trị số Idh và góc ma sát trong φI,dh của loại hàng đổ đống (với giá trị trung gian của φI,dh thì trị số αgh được xác định nội suy tuyến tính).

Hình C.1 - Đồ thị xác định hệ số ac

Hình C.2 - Đồ thị xác định hệ số αgh trong đống hàng rời

C.2  Tính toán ổn định công trình theo sơ đồ trượt phẳng

C.2.1  Khi tính toán ổn định công trình theo sơ đồ trượt phẳng thì xem xét khả năng trượt của công trình dưới tác động gây trượt của lăng thể đất phía sau công trình (lăng thể sụt) theo các mặt tiếp xúc sau đây (Hình C.3):

CHÚ DẪN

a đệm trần

b đệm chim;

c đệm có chân khay phía trước

d đệm có chân khay phía sau

1 lớp đệm

2 mặt phẳng tính toán

3 mặt sụt

I-I, II-II, III-III các mặt trượt đặc trưng

Hình C.3 - Các mặt trượt đặc trưng đối với các công trình có đệm ở nền

- giữa công trình và đất (khi không làm lớp đệm ở nền công trình);

- giữa công trình với lớp đệm;

- giữa lớp đệm với đất.

Khi công trình hoặc lớp đệm có đáy không phẳng thì xem xét ổn định trượt theo các mặt nằm ngang vẽ qua các đoạn nằm ngang của đáy, và theo các mặt nằm nghiêng cắt qua lớp đệm, chân khay lớp đệm hoặc đất (Hình C.3);

Lăng thể sụt được giới hạn bởi một bên là mặt phẳng tính toán (2), qua đó áp lực đất được truyền lên công trình và một bên là mặt sụt (3) vẽ qua giao điểm giữa mặt tính toán với mặt trượt (Hình C.3).

CHÚ THÍCH Khi lớp đệm đá hoặc đá dăm có bề dày không thay đổi ≤ 1 m thì có thể không cần tính toán ổn định theo mặt tiếp xúc giữa công trình và lớp đệm nếu đất có tg φIdn < 0,55.

C.2.2  Tính toán ổn định theo sơ đồ trượt phẳng khi không có áp lực nước thấm (do chênh giữa mực nước trước bến và mực nước ngầm) được thực hiện khi mực nước trước công trình ở vị trí cao nhất, còn khi có áp lực nước thấm thì phải tính toán để chọn vị trí bất lợi nhất của mực nước trước công trình.

C.2.3  Khi dùng công thức (C.1) để tính toán ổn định công trình theo sơ đồ trượt phẳng thì lấy md = 1, còn các đại lượng Np và R cho 1m dài công trình được xác định theo công thức sau:

- khi mặt trượt nằm ngang (Hình C.4)

Np = Ea.n + Tn

(C.2)

(C.3)

- khi mặt trượt nghiêng ra phía khu nước (Hình C.3.c)

Np = (Ea.n + Tn)cosβ + P.sinβ

(C.4)

(C.5)

- khi mặt trượt nghiêng về phía khối đất lấp (Hình C.3.d):

Np = (Ea.n + Tn)cos β + P.sinβ

(C.6)

(C.7)

Trong đó:

Ea.n và Ea.d thành phần ngang và thành phần đứng của áp lực đất chủ động tác động lên mặt phẳng tính toán từ mặt trượt trở lên, xác định theo chỉ dẫn ở Mục C.2.4.;

Tn và Td tổng các thành phần ngang và tổng các thành phần đứng của các tải trọng đặt trực tiếp vào công trình, trong đó gồm các tải trọng tạm thời tác động kéo dài (trừ áp lực hông của đất) và một trong các tải trọng tác động nhanh;

P tổng các thành phần đứng của các tải trọng trên mặt trượt, lấy bằng:

P = G + Gd + Gn + Td + Ea.d - En.d

(C.8)

G trọng lượng riêng của kết cấu, tính với hệ số đảm bảo của tải trọng là n = 0,95;

GdGn trọng lượng của khối đất và của lớp đệm sẽ bị trượt cùng với công trình, tính với hệ số đảm bảo của tải trọng là n = 0,9;

En.n và En.d thành phần ngang và thành phần đứng của áp lực đất bị động tác động lên mặt phẳng tính toán từ mặt trượt trở lên, xác định theo chỉ dẫn ở Mục C.2.5.;

β góc nghiêng của mặt trượt so với đường nằm ngang;

tgφnlcnl các đặc trưng của đất ở mặt trượt, xác định theo các khuyến nghị ở Điều 7.8;

F diện tích của mặt trượt trong phạm vi cần xét lực dính;

Qi thành phần ngang của lực kháng trượt do kết cấu tạo ra (thanh neo, cọc v.v...) được xét đến khi các bộ phận kết cấu đó bị mặt sụt cắt qua, xác định theo chỉ dẫn ở Mục C.2.6.;

k số lượng các bộ phận kết cấu bị mặt sụt cắt qua.

CHÚ DẪN

1 công trình

2 mặt phẳng tính toán

3 đống hàng rời đổ trên bến

Hình C.4 - Tính toán ổn định công trình theo sơ đồ trượt phẳng

Khối đất và lớp đất đệm sẽ trượt cùng với công trình là khối lượng nằm giữa một bên là mặt phẳng thẳng đứng vẽ qua cạnh trước của đế và một bên là mặt phẳng tính toán tiếp nhận áp lực đất chủ động.

Nếu mặt trượt đi qua các lớp đất không đồng nhất thì trong các công thức (C.3), (C.5), (C.7) cho phép lấy các giá trị bình quân gia quyền tgφnlcnl, tính theo khuyến nghị ở Điều 10.1.4 của Tiêu chuẩn này.

C.2.4  Thành phần ngang Ea.n và thành phần đứng Ea.d của áp lực đất chủ động được xác định theo Phụ lục H. Khi xác định các thành phần áp lực này, ngoài các chỉ dẫn ở Mục C.1.4 (c-g) trên đây còn phải xét các điều sau:

a) Mặt phẳng tính toán phải lấy như sau:

- trong phạm vi chiều cao lớp đệm: là mặt phẳng thẳng đứng vẽ qua mặt sau của đế công trình;

- trong phạm vi chiều cao công trình: là bề mặt mà ở đó đại lượng  có giá trị nhỏ nhất.

CHÚ DẪN

a khi mặt sau thẳng đứng

b,c khi mặt sau gãy khúc

d, e ở đoạn kết cấu tầng trên

f khi mặt sau có hình dạng phức tạp

1 mặt phẳng tính toán khả dĩ

 

Hình C.5 - Sơ đồ các mặt phẳng tính toán khả dĩ

Phải tính toán để chọn mặt phẳng tính toán trong phạm vi chiều cao công trình. Khi thực hiện việc tính toán này phải xem xét các mặt phẳng không cắt qua mặt sau công trình và có góc nghiêng ε so với đường thẳng đứng không lớn hơn (45o - φI/2), trong đó φI - góc ma sát trong của đất trong phạm vi chiều cao của đoạn thẳng trên mặt phẳng tính toán khả dĩ. Sơ đồ các mặt phẳng tính toán khả dĩ đối với một số dạng công trình bến trình bày trên Hình C.3.

Nếu mặt bến là mặt phẳng nằm ngang và trên biển là tải trọng phân bố đều q thì vị trí của mặt phẳng tính toán trong đất cát có góc nghiêng εgh là so với đường thẳng đứng có thể xác định theo đồ thị Hình C.6 mà không cần tính chọn.

b) Tải trọng tạm thời do các phương tiện vận tải và bốc xếp, do hàng hóa xếp trên bến được được đặt trong phạm vi từ mặt phẳng tính toán trở vào.

c) Nếu bề mặt hố móng cắt qua lớp đất loại sét và góc nghiêng của mái dốc lớn hơn góc ma sát trong của đất đó thì áp lực chủ động của đất cũng được xác định như hướng dẫn ở các điểm a, b trên đây, xuất phát từ khả năng sụt của đất ở phía sau công trình theo theo bề mặt hố móng.

Trong tính toán này lấy góc ma sát trong của đất ở bề mặt hố móng là φl = φnl và lực dính đơn vị là cl = cnl, trong đó φn.lcnl là các đặc trưng của đất loại sét xác định theo Điều 7.4 của Tiêu chuẩn này, có xét đến các khuyến nghị ở Mục C.1.4, d trên đây.

d) Đối với các công trình có neo ngoài thì áp lực chủ động của đất cũng phải xác định như hướng dẫn ở các điểm a, b trên đây, xuất phát từ khả năng hình thành các mặt sụt đi qua chân gối neo.

C.2.5  Thành phần ngang En.n và thành phần đứng En.d của áp lực đất bị động được xác định theo Phụ lục H. Đồng thời phải chú ý các điểm sau:

Hình C.6 - Đồ thị để xác định góc nghiêng εgh so với đường thẳng đứng của mặt phẳng tính toán trong đất cát

a) Mặt phẳng tính toán là mặt phẳng thẳng đứng vẽ qua mặt trước của đế công trình

b) Giá trị tính toán của trọng lượng đất phải xác định với hệ số đảm bảo của tải trọng là 0,9.

c) Khi có lớp đệm thì áp lực bị động thường chỉ xác định ở đoạn từ đáy công trình trở xuống, còn đất hoặc vật liệu lấp nằm cao hơn đáy công trình được xem là tải trọng phân bố thẳng đứng.

d) Khi có lớp đệm thì cần xác định áp lực bị động của đất theo các mặt trượt (ép trộn bên trong lớp đệm và trùng với mặt tiếp xúc giữa lớp đệm và đất. Trong tính toán sẽ dùng trị số áp lực đất bị động nhỏ nhất trong số các giá trị tìm được.

C.2.6  Thành phần nằm ngang của các lực kháng trượt của thanh neo, cọc neo hoặc các cấu kiện khác của công trình khi mặt sụt cắt qua các cấu kiện đó được xác định như sau:

a) Thành phần nằm ngang Q1 của lực kháng trượt của thanh neo trong các công trình neo giữ bằng bản neo hoặc bằng hàng cọc cừ được phép lấy bằng thành phần nằm ngang Rn của nội lực trong thanh neo (cho 1m dài công trình), giá trị của nội lực này nhân được qua tính toán tĩnh học.

b) Thành phần nằm ngang Q1 của lực kháng trượt trong các cọc neo hoặc các cấu kiện khác của công trình được phép lấy bằng Qhc, đại lượng này được tính theo các chỉ dẫn ở Phụ lục L.

C.3  Tính toán ổn định công trình theo sơ đồ trượt sâu

C.3.1  Các phương pháp tính toán ổn định công trình theo sơ đồ trượt sâu

- Phương pháp mặt trượt gãy khúc, với giả thiết một sơ đồ mất ổn định do chuyển vị dịch tịnh tiến của khối đất trượt cùng với công trình.

- Phương pháp mặt trượt cung tròn với giả thiết một sơ đồ mất ổn định do chuyển vị dịch quay của khối đất trượt cùng với công trình.

Tính toán ổn định công trình bằng phương pháp mặt trượt gãy khúc được thực hiện theo chỉ dẫn ở các Mục C.3.2 dưới đây, còn bằng phương pháp mặt trượt cung tròn - theo chỉ dẫn ở các Mục C.3.3

C3.2  Tính toán ổn định công trình bằng phương pháp mặt trượt gãy khúc

C.3.2.1  Tính toán ổn định công trình bằng phương pháp mặt trượt gãy khúc được tiến hành như sau:

a) dự kiến một số mặt trượt khả dĩ có xét đến cấu tạo địa chất của nền, kết cấu công trình và dạng tải trọng theo chỉ dẫn ở Mục C.3.2.2 dưới đây;

b) tiến hành đánh giá độ ổn định của khối đất trượt cùng với công trình theo một trong các mặt trượt khả dĩ đã dự kiến, xuất phát từ điều kiện (1) với md = 1,1, còn các giá trị của Np và R được xác định theo các chỉ dẫn ở Mục C.3.2.4 dưới đây. Nếu điều kiện (1) không thỏa mãn thì ngừng tính toán và để đảm bảo ổn định cần phải thay đổi các kích thước gabari của công trình, giảm tải trọng, hoặc dùng các giải pháp kết cấu khác;

c) tương tự như vậy sẽ tiến hành đánh giá độ ổn định của công trình theo các mặt trượt dự kiến khác, số lượng và vị trí các mặt trượt sẽ được điều chỉnh lại trong quá trình tính toán nhằm mục đích cuối cùng là tìm được mặt trượt nguy hiểm nhất, tương ứng với giá trị nhỏ nhất của đại lượng ; ở đây cần lưu ý rằng việc tìm mặt trượt nguy hiểm nhất thường là bài toán biến phân đa cực trị, đòi hỏi một khối lượng tính toán lớn, bởi vậy nên thực hiện bài toán này trên các máy vi tính.

C.3.2.2  Khi tính toán, ổn định công trình cần xem xét các mặt trượt sau đây:

- đối với bến tường cừ: các mặt trượt đi qua chân tường cừ và chân gối neo (Hình C.7.a);

- đối với bến trọng lực: các mặt trượt vẽ qua mặt sau của đáy công trình, còn nếu có lớp đệm: qua giao điểm đáy lớp đệm với đường thẳng đứng đóng xuống từ mép sau của đáy công trình (Hình C.8.a);

- khi tải trọng có dạng đống hàng rời đổ trên mặt bến hoặc khi nền là đất yếu: các mặt trượt nằm thấp hơn đáy công trình, chân cọc cừ hoặc gối neo (Hình C.7.b và C.8.b);

- khi ở nền công trình có lớp kẹp hoặc lớp đất loại sét: mặt trượt có một phần hoặc toàn bộ vẽ qua lớp kẹp hoặc qua mặt tiếp giáp giữa các lớp đất (Hình C.7.c và C.8.c), đồng thời chúng có thể cắt ngang các bộ phận kết cấu (cọc cừ, thanh neo, cọc v.v...);

- khi hố móng có bề mặt đi qua lớp đất loại sét và có góc nghiêng mái dốc lớn hơn góc ma sát trong của loại đất đó: mặt trượt sẽ có một phần hay toàn bộ vẽ qua bề mặt hố móng (Hình C.7.d và C.8.d).

Khi dự kiến các mặt trượt khả dĩ cho phép làm như sau:

a) Nếu không có các lớp kẹp hoặc các lớp đất loại sét thì các đoạn mặt trượt phía trước công trình và phía sau gối neo được xem là các đoạn thẳng (Hình C.7, C.8), còn giữa công trình và gối neo thì mặt trượt gồm hai mặt phẳng (Hình C.7.a, C.7.b);

b) nếu các lớp đất nằm ngang và trên mặt đất là tải trọng phân bố đều q thì vị trí các loại mặt trượt phẳng nguy hiểm nhất phía trước công trình, phía sau gối neo (hoặc phía sau các công trình không có neo ngoài) được xác định tương ứng theo các đồ thị ở Hình C.9;

c) trong đống hàng rời được xem như đất thì vị trí mặt trượt nguy hiểm nhất được xác định theo chỉ dẫn ở Mục C.1.4.g.

a) Cho mọi trường hợp tính toán

Hình C.7 - Sơ đồ các mặt trượt khả dĩ đối với kết cấu bến tường cừ (tiếp theo)

b) Khi có đống hàng rời đổ trên mặt bến hoặc khi nền là đất yếu

c) Khi có các lớp kẹp hoặc các lớp đất loại sét

d) Khi bề mặt hố móng cắt qua lớp đất loại sét;

CHÚ DẪN

1 đống hàng rời được xem như đất

2 mặt trượt khả dĩ

Hình C.7 - Sơ đồ các mặt trượt khả dĩ đối với kết cấu bến tường cừ (kết thúc)

a) Cho mọi trường hợp tính toán

b) Khi có đống hàng rời đổ trên mặt bến hoặc khi nền là đất yếu

c) Khi có các lớp kẹp hoặc các lớp đất loại sét

CHÚ DẪN

1 đống hàng rời được xem như đất

2 mặt trượt khả dĩ

Hình C.8 - Sơ đồ các mặt trượt khả dĩ đối với kết cấu bến trọng lực (kết thúc)

Trong đó

Cltb, γltb, φltb là các giá trị bình quân gia quyền của Cl, γl, φl trong phạm vi chiều cao h

Hình C.9 - Đồ thị để xác định góc nghiêng φgh của các đoạn thuộc mặt trượt nguy hiểm nhất

C.3.2.3. Các giá trị của Np và R cho 1m dài công trình được xác định theo các công thức:

Np = Et.n + Tn

(C.9)

(C.10)

Trong đó

Et.n, Eg.n tương ứng là tổng các thành phần ngang của lực gây trượt và lực giữ (chống trượt) của áp lực đất, xác định theo chỉ dẫn Mục C.3.2.4 dưới đây;

Tn tổng các thành phần ngang của các tải trọng tạm thời tác động kéo dài (trừ áp lực hông của đất) và một trong số các tải trọng tạm thời tác động nhanh, đặc trực tiếp trên công trình;

Qi thành phần nằm ngang của lực kháng trượt của cấu kiện công trình (cọc, cọc cừ v.v...) được xét đến khi mặt trượt cắt qua các cấu kiện này; giá trị Qi đối với cọc, cọc cừ và các cấu kiện công trình khác được phép lấy bằng giá trị Qhc xác định theo mục L.1 của Phụ lục L.

k số lượng các cấu kiện bị mặt trượt cắt qua;

C.3.2.4  Các giá trị của Et.n và Eg.n được xác định theo công thức:

Trong đó  và  là các thành phần nằm ngang ΔEn.i mang dấu dương và mang dấu âm, được xác định theo các công thức:

(C.13)

Để xác định đại lượng ΔEn.i cần chia khối đất nằm trong mặt trượt khả dĩ ra thành một số phần từ riêng rẽ bằng các mặt phẳng thẳng đứng (Hình C.10) sao cho đáy của mỗi phần tử đều có đất đồng nhất và có thể coi là đáy phẳng. Khi đó công trình phải được xem là một phần tử mà đặt phân cách là mặt phẳng đi qua mép trước và mép sau của đáy công trình. Cọc cừ và bản neo không coi là phần tử riêng rẽ nhưng các mặt phân cách được vẽ qua mép trước của chúng. Sau đó đối với từng phần tử sẽ tính toán thành phần nằm ngang ΔEn.i của áp lực đất theo công thức (C.13),

Trong đó:

Gi trọng lượng của phần tử i có xét các thành phần thẳng đứng của tải trọng trên mặt phần tử;

αi góc giữa đường thẳng đứng với bề mặt của đáy phần tử, tính theo chiều kim đồng hồ và được lấy không lớn hơn (173o - αIi - βi).

φl.i, cl.i góc ma sát trong và lực dính đơn vị của đất ở đáy phần tử;

bi bề rộng của phần tử;

βi góc nghiêng của áp lực đất ΔEi so với đường trực giao của mặt phẳng phân cách, lấy theo chỉ dẫn của Bảng C.1 đối với bến tường cừ hoặc Bảng C.2 đối với bến trọng lực.

Khi tính ΔEn.l, ngoài các chỉ dẫn ở Mục C.1.4 (b-g) cần lưu ý các điểm sau:

a) Trong trường hợp công trình được tách riêng ra thành một phần tử thì giá trị ΔEn, đối với phần tử này phải xác định sau cùng, đồng thời đưa các đại lượng Td và Σ ΔEd.i vào giá trị trọng lượng của phần tử này.

Td tổng các thành phần thẳng đứng của các tải trọng tạm thời tác động kéo dài và một trong các tải trọng tác động nhanh (trừ áp lực hông của đất) đặt trực tiếp lên công trình:

ΔEd.I thành phần thẳng đứng của áp lực đất, được xác định theo công thức:

ΔEd.i = ΔEnitg βi

(C.14)

b) Trong trường hợp công trình được tách riêng ra thành một phần tử và mặt trượt ở đáy phần tử này cắt qua các lớp đất có đặc trưng khác nhau thì khi tính ΔEn,i phải lấy giá trị bình quân gia quyền của các đặc trưng đất ở đáy phần tử này, xác định theo các khuyến nghị ở Điều 10.1.4 của Tiêu chuẩn này;

c) Mực nước trước công trình phải lấy ở cao độ tính toán thấp nhất nếu không có áp lực nước thấm hoặc nếu sau công trình không có các phần tử có (αi + φh) > 900 làm bên trên mặt trượt nguy hiểm nhất; nếu có áp lực nước thấm (do chênh lệch mực nước phía trước và phía sau công trình) thì vị trí của mực nước thường phải xác định bằng tính toán chọn nghiệm để tìm giá trị bất lợi nhất;

a) Sơ đồ xác định các giá trị En.i và Ed.i trong bến tường cừ

Hình C.10 - Sơ đồ tính toán ổn định công trình theo phương pháp mặt trượt gãy khúc (tiếp theo)

a) Sơ đồ xác định các giá trị En.i và Ed.i trong bến trọng lực;

CHÚ DẪN

1 cọc cừ hoặc công trình

2 bản neo

3 đống hàng rời đổ trên bến

4 mặt trượt khả dĩ

Hình C.10 - Sơ đồ tính toán ổn định công trình theo phương pháp mặt trượt gãy khúc (kết thúc)

Bảng C.1 - Trị số βi đối với bến tường cừ

Sơ đồ bố trí các phần tử

Trị số βi đối với bến tường cừ

Đối với các phần tử nằm trước tường cừ

βi = δbq

Khi xác định δbq lấy δi = φli nhưng ≤ 30º

Đối với các phần tử nằm giữa tường cừ và gối neo:

βi = δbq nhưng ≤ 20º, nếu (αi + φli) >90º. Khi xác định δbq lấy:

δi = φli nếu mặt phẳng tính toán nằm trong đất;

δi = φli nếu mặt phẳng tính toán là mặt sau công trình.

 

Đối với các phần tử nằm sau gối neo:

βi = δbq nhưng ≤ 20º, nếu (αi + φli) >90º. Khi xác định δbq lấy:

δi = φli nếu mặt phẳng tính toán nằm trong đất;

δi = φli nếu mặt phẳng tính toán trùng với mặt gối neo;

 

Trong đó:

δbq - trị số bình quân gia quyền của góc ma sát giữa đất với mặt phẳng tính toán trong AB trong phạm vi chiều cao h, xác định theo công thức: δbq =

δi - góc ma sát của lớp đất i trên mặt phẳng AB

hi - chiều cao lớp đất i tại mặt phẳng AB

φli - góc ma sát trong của lớp đất i tại mặt phẳng AB

 

Bảng C.2 - Trị số βi đối với bến trọng lực

Sơ đồ bố trí các phần tử

Trị số βi đối với bến trọng lực

Đối với các phần tử nằm trước công trình

βi = δbq

Khi xác định δbq lấy δi = φli nhưng ≤ 30º

Đối với các phần tử nằm trong phạm vi đáy công trình: βi = 0

Đối với các phần tử nằm sau công trình:

βi = δbq nhưng ≤ 20º, nếu (αi + φli) >90º.

Khi xác định δbq lấy:

δi = φli nếu mặt phẳng tính toán nằm trong đất;

δi = φli nếu mặt phẳng tính toán trùng với mặt sau công trình;

 

Trong đó:

δbq - trị số bình quân gia quyền của góc ma sát giữa đất với mặt phẳng tính toán trong AB trong phạm vi chiều cao h, xác định theo công thức: δbq =

δi - góc ma sát của lớp đất i trên mặt phẳng AB

hi - chiều cao lớp đất i tại mặt phẳng AB

φli - góc ma sát trong của lớp đất i tại mặt phẳng AB

d) Trong các phần tử có (αi + φli) ≤ 90o cần phải:

- xét đến hoạt tải trên bề mặt phần tử;

- lấy hệ số đảm bảo của tải trọng là n = 1,1 đối với trọng lượng đất, và n = 1,3 đối với trọng lượng của hàng rời đổ đống.

e) Trong các phần tử có (αili) > 90o cần phải:

- không xét đến hoạt tải trên bề mặt phần tử, trừ tải trọng của đống hàng rời;

- lấy hệ số đảm bảo của tải trọng là n = 0,9 đối với trọng lượng đất, và n = 1,0 đối với trọng lượng của hàng rời đổ đống.

f) Nếu mặt trượt trùng với bề mặt hố móng (hoặc mặt đáy tự nhiên) thì phải lấy φli = φnl và cli = cnl (trong đó φnlcnl - góc ma sát trong và lực dính đơn vị của đất trên bề mặt hố móng, xác định theo Điều 7.8 của Tiêu chuẩn này, có xét đến các khuyến nghị ở Mục C.1.4.d trên đây).

CHÚ THÍCH Đối với các phần tử nằm trước công trình (khi mặt trượt ở đoạn này là phẳng) thì cho phép không phải tính các trị số ΔEnl, mà lấy tổng của chúng bằng ΔEn.n, nhưng đồng thời trong công thức (1) phải lấy md =1 (trong đó ΔEn.n - thành phần nằm ngang của áp lực đất bị động trước công trình).

Đối với các phần tử nằm sau bàn neo hoặc nằm sau các công trình không có neo ngoài thì cũng cho phép không phải tính các trị số ΔEn.i, mà lấy tổng của chúng bằng Ea.n (trong đó Ea.n - thành phần nằm ngang của áp lực đất chủ động trên mặt phẳng thẳng đứng vẽ qua mép sau của trụ neo hoặc mép sau của đáy công trình không có neo ngoài).

C.3.3  Tính toán ổn định công trình bằng phương pháp mặt trượt cung tròn

C.3.3.1  Tính toán ổn định công trình bằng phương pháp mặt trượt cung tròn được tiến hành như sau:

a) dự kiến các tâm của các cung trượt khả dĩ có xét đến cấu tạo địa chất của nền, kết cấu công trình và dạng tải trọng theo Mục C.3.3.2 dưới đây;

b) từ một trong các tâm trượt ta vẽ một cung, xem đó là một cung trượt khả dĩ, với cung trượt này sẽ tiến hành đánh giá độ ổn định của khối đất và công trình theo điều kiện (1), trong đó lấy md = 1, còn các giá trị Np và R được xác định theo Mục C.3.3.3 dưới đây [nếu điều kiện (1) không thỏa mãn thì ngừng tính toán, và để đảm bảo ổn định công trình cần phải thay đổi các kích thước gabari của công trình, giảm tải trọng, hoặc dùng các giải pháp kết cấu khác];

c) theo cách làm tương tự để tiến hành đánh giá ổn định công trình cho cung trượt khả dĩ khác; số lượng và vị trí các cung trượt điều chỉnh dần trong quá trình tính toán nhằm tìm được cung trượt nguy hiểm nhất ứng với giá trị nhỏ nhất của đại lượng

Cần nhớ rằng việc xác định cung trượt nguy hiểm nhất thường là bài toán biến phân đa cực trị.

C.3.3.2  Khi tính toán ổn định công trình cần xem xét các cung trượt sau đây:

- đối với bến tường cừ: các cung trượt đi qua chân tường cừ;

- đối với bến trọng lực: các cung trượt đi qua mép sau của đáy công trình, còn nếu có lớp đệm: đi qua mép sau của lớp đệm;

- đối với bến kiểu bệ cọc: các cung trượt vẽ qua chân cọc của hàng trước và chân cọc của hàng trong cùng;

- khi tải trọng có dạng đống hàng rời đổ trên bến hoặc khi nền là đất yếu (E < 5 MPa, tức E < 50 kG/cm2): các cung trượt nằm thấp hơn đáy công trình, chân cọc cừ (hoặc hàng cọc) hoặc gối neo;

- khi nền công trình có các lớp kẹp hoặc các lớp đất loại sét: các cung trượt đi qua các lớp kẹp hoặc qua mặt tiếp giáp giữa các lớp; đồng thời các cung trượt này có thể cắt qua các cấu kiện công trình (cọc cừ, thanh neo, cọc v.v...).

C.3.3.3  Khi xác định Np và R thì dùng các mặt phẳng thẳng đứng để chia khối đất nằm bên trong cung trượt (Hình C.11) ra thành n phần tử có bề rộng như nhau (thường bề rộng phần tử bằng 0,1 r hoặc 1-2 m).

Các trị số Np và R cho 1m dài công trình được tính theo công thức:

Trong đó:

Mt tổng các mô men lực gây trượt công trình, tính đối với tâm cung trượt đã chọn;

Mg tổng các mô men lực giữ cho công trình khỏi trượt, tính đối với tâm cung trượt đã chọn;

Gi trọng lượng của phần tử i có tính cả các thành phần đứng của tải trọng trên bề mặt phần tử;

α1 góc giữa đường thẳng đứng và bán kính r vẽ đến điểm giữa của phần tử i, bằng:

(C.17)

Si khoảng cách theo chiều nằm ngang từ tâm cung trượt đến điểm giữa của phần tử i (lấy với dấu trừ cho các phần tử nằm bên trái đường thẳng đứng đi qua tâm trượt);

ΣΔMt tổng các mô men do các thành phần thẳng đứng và nằm ngang của các tải trọng tạm thời tác động kéo dài (Tn,kd và Td,kd) và một trong các tải trọng tạm thời tác động nhanh (Tn,nh và Td,nh) đặt trực tiếp vào công trình và làm cho công trình quay quanh tâm cung trượt đã chọn;

φI,i, cII,i góc ma sát trong và lực dính đơn vị ở nền của phần tử i;

li chiều dài cung ở nền của phần tử i;

Qi lực kháng trượt của cấu kiện công trình (thanh neo, cọc, cọc cừ v.v....), vuông góc với bán kính r, được xét đến khi cung trượt cắt qua cấu kiện và tính toán theo chỉ dẫn ở Mục C.3.3.4 dưới đây;

k số các cấu kiện bị cung trượt cắt qua.

Khi xác định Np và R phải lưu ý những điểm sau đây:

a) các hệ số đảm bảo của tải trọng, của đất và của vật liệu đều lấy bằng 1;

b) khi không có áp lực nước thấm thì mực nước trước công trình lấy ở cao độ tính toán thấp nhất; khi có áp lực nước thấm (do chênh lệch mực nước trước bến và mực nước ngầm sau bến) thì phải tính toán để chọn vị trí bất lợi nhất của mực nước trước bến;

c) hoạt tải phân bố đều ở vùng mép bến được đặt cách đường mép bến một đoạn bằng:

lq = r sin α - a

(C.18)

Trong đó

α góc giữa đường thẳng đứng và bán kính r vẽ đến nền của phần tử i mà với nó α = φII.i;

a khoảng cách từ tâm cung trượt đến mặt trước công trình.

d) nếu cung trượt cắt qua lớp mặt của đất loại sét ở móng (hoặc mặt đáy tự nhiên) thì trong phạm vi 0,25 m của lớp này sẽ lấy φII.i = φn.II.cII.i = cn.II (trong đó φn.II và cn.II - góc ma sát trong và lực dính đơn vị ở bề mặt hố móng, có xét đến các khuyến nghị ở Mục C.1.4.d trên đây;

e) trong phạm vi một phần tử nếu cung trượt cắt qua lớp đất có các đặc trưng khác nhau thì trong tính toán sẽ lấy giá trị bình quân gia quyền của các đặc trưng ở đáy phần tử

g) nếu tâm cung trượt nằm thấp hơn mặt đất thì đoạn mặt trượt hình cung nằm cao hơn tấm được thay bằng mặt phẳng thẳng đứng.

CHÚ DẪN

1 Cọc cừ

2 Thanh neo

3 Gối neo

4 Ranh giới các lớp đất

5 Cung trượt khả dĩ

 

Hình C. 11 - Sơ đồ tính toán ổn định công trình bằng phương pháp mặt trượt cung tròn

C.19. Lực kháng trượt của các thanh neo, cọc neo, cọc cừ hoặc các cấu kiện khác khi bị cung trượt cắt qua được xác định như sau:

a) lực kháng trượt Qi của cọc neo, cọc cừ và các cấu kiện khác được phép lấy bằng Qhc tính theo chỉ dẫn ở Phụ lục L;

b) lực kháng trượt Qi của thanh neo được phép lấy bằng Qn, xác định theo công thức:

(C.19)

Trong đó

Qd lực kháng trượt của khối đất nằm giữa gối neo và mặt trượt (cho 1m dài công trình), lấy không lớn hơn Rn;

Rn thành phần nằm ngang của nội lực trong thanh neo (cho 1m dài công trình) lấy từ kết quả tính toán tĩnh học;

αII.n góc ma sát trong của đất tại vị trí mặt trượt cắt qua thanh neo;

ε góc nghiêng của thanh neo so với đường nằm ngang;

ζ góc lệch của thanh neo so với đường kính vẽ tới giao điểm giữa mặt trượt với thanh neo, lấy với dấu “trừ” khi thanh neo lệch theo chiều kim đồng hồ (Hình C.12).

Khi dùng bản neo thẳng đứng và  (Hình C.12) thì được phép xác định Qd theo công thức:

(C.20)

Trong đó

hbn, bbn chiều cao và chiều rộng bản neo;

tbn độ chôn sâu của chân bản neo so với mặt đất;

k’n, k’a các hệ số dùng để xét sự làm việc không gian của đất trong lăng thể ép trôi và trong lăng thể sụt tại gối neo; giá trị của các hệ số này được phép xác định theo các công thức (H.58) và (H.59) của Phụ lục H khi y = 0,5h đối với k'n và khi y = 0,5tbn đối với k'a;

φII.bn góc ma sát trong của đất trước bản neo trong phạm vi chiều cao h;

En.n thành phần nằm ngang của áp lực đất bị động nằm giữa bản neo và cung trượt trong phạm vi chiều cao h; giá trị En.n được xác định theo chỉ dẫn ở Phụ lục H, trong đó lấy δ = 0 và xem lớp đất nằm bên trên trong khoảng chiều cao (tbn - h) là tải trọng thẳng đứng phân bố đều;

Ea.n thành phần nằm ngang của áp lực đất chủ động trên bản neo trong phạm vi chiều cao tbn, xác định theo chỉ dẫn ở Phụ lục H có xét đến tải trọng sau bản neo, lấy δ = (2/3)φII trong phạm vi hbn và δ = φII trong phạm vi (tbn - hbn);

In khoảng cách (tim đến tim) giữa các thanh neo.

CHÚ DẪN

1 Cọc cừ

2 Thanh neo

3 Gối neo

4 Cung trượt khả dĩ

Hình C.12 - Sơ đồ xác định lực kháng trượt của khối đất nằm giữa bản neo và cung trượt

Phụ lục D

(Tham khảo)

Tính toán và thiết kế kết cấu neo

D.1  Tính toán kết cấu neo bao gồm:

- tính toán gối neo;

- tính toán độ bền thanh neo;

- tính toán các nút liên kết và nối thanh neo.

Trong Phụ lục này trình bày các chỉ dẫn về tính toán các bản neo thẳng đứng (các mục D.2), các thanh neo (các Mục D.3), các nút kiểu khớp để liên kết và nối thanh neo (các mục D.4), và các yêu cầu về cấu tạo đối với kết cấu neo (các Mục D.5).

D.2  Tính toán các bản neo thẳng đứng

D.2.1  Tính toán các bản neo thẳng đứng bao gồm:

- tính toán ổn định;

- tính toán về biến dạng;

- tính toán độ bền;

- tính toán các bản neo bê tông cốt thép về mở rộng vết nứt.

Các tính toán về ổn định và về độ bền, cũng như các tính toán về biến dạng của các bản neo trong kết cấu bến tường cừ, phải tiến hành theo nhóm các trạng thái giới hạn thứ nhất. Các tính toán khác được thực hiện theo nhóm các trạng thái giới hạn thứ hai.

D.2.2  Tính toán ổn định

D.2.2.1  Tính toán ổn định các bản neo thẳng đứng khi góc nghiêng của thanh neo ≤ 15o so với đường nằm ngang được tiến hành xuất phát từ điều kiện:

(D.1)

Trong đó

nc, m, kn như trong công thức (C.1) của Tiêu chuẩn này;

Tn.b thành phần nằm ngang của nội lực trong thanh neo truyền sang bản neo; trị số Tn.b cho phép xác định theo công thức:

(D.2)

Rn phản lực ngang tại điểm thanh neo liên kết với cấu kiện tường mặt (cho 1m dài công trình), xác định theo chỉ dẫn tính toán từng loại công trình bến;

ln khoảng cách giữa các thanh neo;

γIdl trọng lượng riêng của đất lấp nằm cao hơn các thanh neo, được xác định với hệ số đảm bảo của tải trọng là n = 0,9;

htb chiều dày trung bình của lớp đất bên trên thanh neo;

L chiều dài thanh neo, xác định theo chỉ dẫn tính toán từng loại công trình bến;

d đường kính hoặc bề dày thanh neo có xét cả lớp chống gỉ;

p hệ số, lấy theo đồ thị trên Hình D.1;

Ea,n thành phần nằm ngang của áp lực đất chủ động, xác định theo chỉ dẫn ở Mục D.2.2.2 dưới đây;

md hệ số phụ điều kiện làm việc, lấy bằng 1;

En.n thành phần nằm ngang của áp lực đất bị động, xác định theo chỉ dẫn ở Mục D.2.2.3 dưới đây.

Các giá trị Rn, Ea.n và En.n được tính toán với mực nước cao nhất trước bến.

Hình D.1 - Đồ thị để xác định hệ số ρ

D.2.2.2  Áp lực đất chủ động Ea.n được xác định cho bề mặt tính toán AB (Hình D.2) trong phạm vi độ chôn sâu tb,n của bản neo; trong đó hoạt tải trên mặt bến được đặt từ mặt phẳng tính toán trở vào.

CHÚ DẪN

1 bản neo

2 đống hàng rời đổ trên bến

Hình D.2 - Sơ đồ tính toán ổn định bản neo thẳng đứng

Khi mặt bến là mặt nằm ngang, với hoạt tải phân bố đều q đặt từ bản neo trở vào và khoảng hở giữa các bản neo ≤ 0,2 ln thì thành phần nằm ngang Ea.n của áp lực chủ động của đất đồng nhất trên bản neo được tính theo công thức:

Ea,n = (q + 0,5 γIdlt) λa,n1 tln + (q + γIdlt + 0,5 γIdlhbn) hbn λa,n2 tln

(D.3)

Trong đó

γIdl trọng lượng riêng của đất lấp sau bản neo, được xác định với hệ số đảm bảo của tải trọng là n = 1,1;

t độ chôn sâu của đỉnh bản neo tính từ mặt đất lấp;

hbn chiều cao bản neo;

λa.n1, λa.n2 các hệ số thành phần nằm ngang của áp lực đất chủ động, xác định theo Bảng H.1 của Phụ lục H

khi ε = 0 và tương ứng δ = φIdlδ = 2/3φIdl

φIdl góc ma sát trong của đất lấp sau bản neo.

Trong các trường hợp khác, thành phần nằm ngang Ea.n của áp lực đất chủ động trên bản neo được xác định theo chỉ dẫn ở Phụ lục H, khi đó cần lưu ý các điểm sau:

a) nếu bản neo nằm dưới đống hàng rời đổ trên bến thì trị số Ea.n phải xác định theo công thức (H.30) của Phụ lục H, khi đó phải đặt đống hàng ở phía sau mặt phẳng tính toán AB và lấy mặt sụt nguy hiểm theo đường gãy khúc (Hình D.3). Góc nghiêng của mặt sụt nguy hiểm nhất sau bản neo cho đoạn nằm dưới đất (αbn) và cho đoạn nằm trong đống hàng (αdh) được phép xác định theo các đồ thị trên Hình D.4 theo các quy định ghi trên hình;

b) khi khoảng hở giữa các bản neo ≤ 0,2 ln thì trị số Ea.n phải xác định cho chiều dài ln;

c) Khi khoảng hở giữa các bản neo > 0,2 ln thì trị số Ea.n phải xác định như đối với trụ riêng rẽ theo chỉ dẫn ở Mục H.2.1.8 của Phụ lục H

CHÚ DẪN

1 Thanh neo

2 Bản neo

3 Đống hàng rời đổ trên bến

4 Mặt sụt nguy hiểm nhất

5 Mặt hố móng

Hình D.3 - Sơ đồ xác định áp lực đất chủ động lên bản neo khi bản neo nằm dưới đống hàng rời đổ trên bến

Hình D.4 - Đồ thị để xác định các góc nghiêng αbn và αdh của mặt sụt nguy hiểm nhất sau bản neo

D.2.2.3  Áp lực đất bị động En.n được xác định cho mặt phẳng tính toán AB (hình D.2) trong phạm vi độ chôn sâu tbn của bản neo, khi đó không xét đến hoạt tải trên mặt bến.

Khi mặt bến là mặt nằm ngang, và khoảng hở giữa các bản neo ≤ 0,2 ln thì thành phần nằm ngang của áp lực bị động của đất đồng nhất En.n trên một bản neo được tính theo công thức:

En.n = 0.5γIdlt2bnλn.nln

(D.4)

Trong đó

γIdl trọng lượng riêng của đất lấp trước bản neo, xác định với hệ số đảm bảo của tải trọng là n = 0,9;

λn.n hệ số thành phần nằm ngang của áp lực đất bị động, xác định theo Bảng H.2 của Phụ lục H khi ε = 0 và δ = φIdl.

φIdl góc ma sát trong của đất lấp trước bản neo.

Trong các trường hợp khác, thành phần nằm ngang En.n của áp lực đất bị động được xác định theo chỉ dẫn ở Phụ lục H, khi đó cần lưu ý các điểm sau:

a) khi khoảng hở giữa các bản neo ≤ 0,2 ln thì trị số En.n phải xác định theo chiều dài ln;

b) khi khoảng hở giữa các bản neo > 0,2 ln thì trị số En.n phải xác định như đối với các trụ riêng rẽ theo chỉ dẫn ở Mục H.2.2.3 của Phụ lục H.

D.2.3  Tính toán về biến dạng

Tính toán biến dạng các bản neo được tiến hành từ điều kiện:

U ≤ Ugh

(D.5)

Trong đó

U trị số vị dịch ngang của bản neo, xác định theo công thức:

(D.6)

Tn.b thành phần nằm ngang của nội lực trong thanh neo, xác định theo công thức (D.2);

ρ hệ số, lấy theo đồ thị trên Hình D.1;

Ea,n thành phần nằm ngang của áp lực đất chủ động, xác định theo chỉ dẫn ở Mục D.2.2.2 trên đây;

hbn, bbn chiều cao và bề rộng bản neo;

km hệ số mềm của đất trước bản neo, phụ thuộc vào loại đất, độ chặt của đất, độ chôn sâu của bản neo v.v...; đối với đất cát có độ chặt trung bình khi  nên lấy km = 8MN / m3 (800 T/m3);

tbn độ chôn sâu của chân bản neo tính từ mặt đất lấp;

Ugh trị số giới hạn của độ vị dịch ngang của bản neo, lấy bằng trị số giới hạn của độ vị dịch ngang của tường cừ ở cao độ gắn thanh neo, xác định theo Bảng 11 của Tiêu chuẩn này.

Các trị số Ea.n và Tn.b trong tính toán các bản neo trong bến tường cừ được xác định với hệ số vượt tải của tải trọng và của đất theo nhóm các trạng thái giới hạn thứ nhất, còn đối với các bản neo khác thì lấy hệ số vượt tải của tải trọng và của đất bằng 1.

Chiều cao bản neo phải lấy .

D.2.4  Tính toán độ bền

D.2.4.1  Tính toán độ bền của các bản neo bằng bê tông cốt thép phải thực hiện theo các quy định của TCVN 4116-85 “Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép thủy công - Tiêu chuẩn thiết kế”. Tính toán độ bền của các bản neo bằng cọc ván thép - theo các quy định của TCVN 5575:2012 “Kết cấu thép - Tiêu chuẩn thiết kế”. Khi đó hệ số phụ điều kiện được lấy bằng 1.

D.2.4.2  Tính toán độ bền của các bản neo được tiến hành với các nội lực sinh ra do tác động của phản áp lực đất trước bản neo (Hình D.5). Cường độ của phản áp lực đất ở cao độ đáy và đỉnh bản neo được xác định theo công thức:

(D.7)

Trong đó

Tn.b thành phần nằm ngang của nội lực trong thanh neo, tính theo công thức (D.2) với mực nước thấp nhất trước bến;

bbn, hbn bề rộng và chiều cao của bản neo;

e khoảng cách từ giữa chiều cao bản neo đến điểm liên kết thanh neo.

Khi chiều cao của bản neo < 1,5 m, cũng như trong những trường hợp khi σmax < 1,5 σmin thì cường độ của phản áp lực đất được phép lấy phân bố đều theo chiều cao và chiều rộng bản bằng cách tính theo công thức.

(D.8)

D.2.4.3  Nội lực trong bản neo theo phương thẳng đứng được xác định bằng cách tính toán bản như một dầm có hai côngxon với điểm gối tại vị trí liên kết thanh neo (Hình D.5.a).

Khi trị số  thì mô men uốn lớn nhất Mmax (cho bề rộng bbn) được phép xác định theo công thức:

Mmax = 0,125Tn.bbbn

(D.9)

Trong đó: e, Tn.b, hbn, bbn như trong công thức (D.7).

Trong các bản neo có mặt cắt chữ nhật mô men uốn lớn nhất (cho bề rộng bbn) phải giảm đi một lượng là 0,1 Tn.bhdt nhằm xét ảnh hưởng của tấm đệm thép dùng để truyền nội lực Tn,b sang bản neo (trong đó hdt - chiều cao tấm đệm thép).

a) Sơ đồ tính toán để xác định nội lực theo phương thẳng đứng

b) Sơ đồ tính toán để xác định nội lực theo phương ngang;

CHÚ DẪN

1 bản neo tiết diện chữ T;

2 bản neo có sườn;

3 bản neo tiết diện chữ nhật.

 

Hình D.5 - Sơ đồ xác định nội lực trong bản neo

D.2.4.4  Trong các bản neo có mặt cắt chữ T hoặc bản có sườn thì nội lực theo phương ngang được xác định tại điểm tiếp giáp giữa cánh và sườn bằng cách xem cánh như một công xôn, còn bản giữa hai sườn thì xem như một dầm có ngàm ở hai đầu (Hình D.5.b).

Trong các bản neo có mặt cắt chữ nhật thì nội lực theo hướng ngang được xác định bằng cách tính toán bản như một dầm có hai công xôn với điểm gối tại vị trí liên kết thanh neo (xem Hình D.5.b), khi đó mô men uốn lớn nhất (cho chiều cao hbn) phải giảm đi một lượng bằng 0,1. Tn.bbdt để xét ảnh hưởng của tấm đệm thép dùng để truyền nội lực Tn.b sang bản neo (trong đó bdt - bề rộng tấm đệm thép).

Cường độ σ của phản lực đất trên đoạn tính toán được phép lấy bình quân và xem là phân bố đều.

D.2.5  Tính toán các bản neo bằng bê tông cốt thép theo độ mở rộng vết nứt.

D.2.5.1  Tính toán các bản neo bê tông cốt thép theo độ mở rộng vết nứt phải được thực hiện các quy định của TCVN 4116-85.

D.2.5.2. Khi tính toán về mở rộng vết nứt thì dùng các nội lực đã được xác định như khi tính toán độ bền (xem các Mục D.2.4.2 - D.2.4.4 trên đây), nhưng trị số Tn.b được tính với hệ số vượt tải của tải trọng và của đất n = 1.

D.3  Tính toán độ bền của thanh neo

D.3.1  Nếu thực hiện đúng các yêu cầu cấu tạo nêu trong Phụ lục này (ví dụ, có độ vồng thi công v.v...) và nếu đảm bảo được độ chặt của đất lấp bên dưới thanh neo theo đúng yêu cầu thì các thanh neo thép có hai đầu liên kết khớp được tính toán chịu kéo theo điều kiện:

(D.10)

Trong đó

nc, m, kn như trong công thức (C.1) của Tiêu chuẩn này;

Tn lực kéo lớn nhất trong thanh neo, xác định theo công thức:

(D.11)

Rn phản lực ngang lớn nhất tại vị trí thanh neo liên kết vào cấu kiện tường mặt (cho một đơn vị chiều dài công trình), xác định theo chỉ dẫn tính toán từng loại công trình bến;

ln khoảng cách giữa các thanh neo;

α góc nghiêng của thanh neo so với đường nằm ngang;

Fnt diện tích thực của thanh neo;

md hệ số phụ điều kiện làm việc,

md = 0,38 đối với các loại thép CT38;

md = 0,75 đối với các loại thép khác.

Rv cường độ tính toán của vật liệu làm thanh neo, lấy theo Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép đối với thép BCT 38 có bề dày > 40 mm phải lấy Ry = 195 Mpa (1950 kG/cm2).

D.3.2  Tính toán độ bền của các thanh neo bằng bê tông cốt thép và tính toán về hình thành và mở rộng vết nứt được thực hiện theo các quy định của TCVN 4116-85;

D.4  Tính toán độ bền của các nút liên kết và nối thanh neo

D.4.1  Tính toán độ bền của các nút liên kết khớp giữa thanh neo với cấu kiện tường mặt (thường là cấu kiện bê tông cốt thép) có cấu tạo như trên Hình D.6 bao gồm việc tính toán độ bền của tai thanh neo và tấm má. Đường kính ddc của đinh chốt để liên kết tại thanh neo với tấm má phải lấy như sau:

ddc ≥ d - đối với thanh neo tròn;

 - đối với thanh neo có tiết diện khác trong đó d, Fnt - đường kính và diện tích tiết diện thực của thanh neo.

Tại thanh neo (Hình D.6.c,d,e) được tính chịu ép dập và chịu kéo xuất phát từ các điều kiện sau:

- chịu ép dập:

(D.12)

- chịu kéo:

(D.13)

Trong đó

nc, m, kn như ở công thức (C.1) của Tiêu chuẩn này;

Tn như ở công thức (D.11);

δtn, btn chiều dày và chiều cao tai thanh neo;

dtn đường kính tai thanh neo, lấy bằng ddc;

md hệ số phụ điều kiện làm việc, lấy bằng 0,7;

Rp cường độ tính toán của tai thanh neo đối với ép dập bề mặt, lấy theo Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép;

Ry như ở công thức (D.10).

Chiều dài tai thanh neo ltn (Hình D.6):

Itn = 1,35btn

(D.14)

Trong đó

btn bề rộng (tối thiểu) của tai thanh neo, tính theo điều kiện (13) với dấu bằng (=) trong biểu thức.

a) Sơ đồ liên kết khớp (mặt bằng)

b) Tấm má

c) Tai thanh neo tròn

d) Tai thanh neo bằng thép bản

 

 

e) Tai có mặt cắt ghép

CHÚ DẪN

1 cấu kiện tường mặt

2 tấm má

3 đinh chốt

4 tai

5 tấm nẹp

6 mối hàn

Hình D.6 - Sơ đồ tính toán nút liên kết khớp giữa thanh neo với cấu kiện tường mặt

a) Nút có tấm đệm phẳng

b) Nút có tấm đệm hình cầu;

CHÚ DẪN

1 cọc ván

2 thanh neo

3 thanh I của đai liên kết

4 tấm đệm phẳng

5 tấm đệm hình cầu

6 êcu

Hình D.7 - Sơ đồ tính toán nút liên kết khớp giữa thanh neo với cọc ván thép

Khi tai thanh neo có mặt cắt ghép thì chiều dài của tấm nẹp để tăng cường tiết diện được xác định bằng chiều dài mối hàn. Khi dùng hai tấm nẹp (4 mối hàn) thì chiều dài mỗi mối hàn được tính toán chịu một nội lực là Tn/4 (Hình D.6.e).

Tấm má của nút liên kết khớp (Hình D.6.b) được tính toán chịu kéo theo điều kiện

(D.15)

Trong đó

Ttm lực kéo trong tấm má, tính theo công thức:

Ttm = 0,5ksTn

(D.16)

ks hệ số, lấy bằng:

(D.17)

δtn bề dày tai thanh neo;

a khoảng hở giữa hai tấm má;

Tn như trong công thức (D.11);

δtm bề dày tấm má, xác định theo công thức:

δtm = 0,5ksδtn;

(D.18)

δtn bề dày tối thiểu của tai neo tính theo điều kiện (D.12) với dấu bằng (=);

btm chiều cao tấm má;

md hệ số phụ điều kiện làm việc, bằng 0,7;

Ry như trong biểu thức (D.10).

Chiều dài tấm má Itm (Hình D.6.b) phải lấy bằng:

ltm = 1,35btm

(D.19)

Trong đó btm chiều cao (tối thiểu) của tấm má, tính theo điều kiện (D.15) với dấu bằng (=).

Trong mọi trường hợp diện tích tiết diện tấm má theo hướng tác động của lực không được nhỏ hơn

Khi tăng cường tiết diện tai thanh neo bằng các tấm nẹp thì bề dày δtn trong các công thức (D.12) và (D.13) gồm cả bề dày các tấm nẹp.

D.4.2  Tính toán độ bền của nút liên kết giữa thanh neo với cọc ván thép theo cấu tạo vẽ trên Hình D.7 bao gồm việc tính độ bền các tấm đệm thép đặt dưới ê cu.

Các tấm đệm thép dạng phẳng dưới êcu (Hình D.7) được tính toán chịu uốn theo điều kiện:

(D.20)

Trong đó

nc, m, kn như trong công thức (C.1) của Tiêu chuẩn này;

M mô men uốn trong tấm đệm; khi có đai phân bố thì trị số M được xác định bằng cách tính toán tấm đệm như một rầm trên hai gối theo công thức:

M = 0,25Tn(lt - 0,25D) - Pl(0,05D - 0,4r1);

(D.21)

Tn như trong công thức (D.11);

lt chiều dài nhịp tính toán, lấy bằng (1 + δ);

l khoảng cách giữa hai thanh I của đai liên kết, tính bằng cm theo công thức:

l = 2(h.tgα + Δ)+ d;

(D.22)

h, δ chiều cao và chiều dày bản bụng thanh I của đai liên kết, tính bằng cm;

α góc nghiêng của thanh neo so với đường nằm ngang;

Δ khoảng hở cấu tạo, lấy ≥ 3cm;

d đường kính chốt của thanh neo, cm;

D đường kính lỗ trong tấm đệm, cm, lấy bằng:

D = d + 1,5;

(D.23)

Pl nội lực truyền sang diện tích gối dưới ê cu, xác định theo công thức:

(D.24)

Fdg diện tích gối dưới ê cu, tính theo công thức:

(D.25)

r1 bán kính ngoài của diện tích gối dưới ê cu, được phép lấy bằng:

r1 = d - 0,5;

(D.26)

ψ góc, lấy bằng:

(D.27)

Wd mô men kháng của tiết diện tấm đệm, tính theo công thức:

(D.28)

δtd, δcv bề dày tấm đệm (ở đoạn giữa) và bề dày thành cọc ván;

b chiều rộng tính toán của tấm đệm, lấy bằng 2D;

md hệ số phụ điều kiện làm việc, bằng 0,85;

Ry như ở công thức (D.10).

Chiều dài ltd của tấm đệm, cm, phải lấy ≥ (1 + δ + 7), còn bề rộng btd ≥ 3D.

Chiều dày phần giữa và đường kính của các tấm đệm hình cầu (Hình D.7) phải được lấy như đối với các tấm đệm phẳng.

D.4.3  Tính toán độ bền của nút liên kết giữa thanh neo với bản neo bê tông cốt thép có cấu tạo như trên Hình D.8.a bao gồm việc tính tấm đệm thép dùng làm điểm tựa cho thanh chốt. Đường kính thanh chốt phải lấy theo chỉ dẫn ở Mục D.4.1 trên đây.

Kích thước trong mặt bằng của tấm đệm được xác định bằng tính toán chịu nén cục bộ (ép dập) và tính toán chịu ép cục bộ của bê tông dưới tấm đệm do tác động của lực Tnb theo các quy định của Tiêu chuẩn thiết kế bê tông và bê tông cốt thép, trong đó Tn.b - như trong công thức (D.2) trên đây.

a) Sơ đồ tính toán nút liên kết khớp giữa thanh neo với bản neo bê tông cốt thép

b) Sơ đồ tính toán nút liên kết khớp giữa thanh neo với bản đáy

CHÚ DẪN

 

1 thanh neo

2 bản neo

3 tấm đệm thép

4 thanh chốt

5 tai thanh neo

6 chi tiết chờ của bản đáy

7 bản đáy

8 mối hàn

Hình D.8 - Sơ đồ tính toán nút liên kết khớp giữa thanh neo với bản neo hoặc bản đáy

Tấm đệm được tính toán chịu uốn theo hai phương thẳng đứng và nằm ngang từ điều kiện sau:

 

(D.29)

Trong đó:

nc, m, kn như trong công thức (C.1) của Tiêu chuẩn này;

M mô men uốn ở giữa tấm đệm, xác định bằng cách tính toán tấm đệm như một dầm trên nền cứng theo các công thức sau:

+ theo hướng thẳng đứng:

M = 0,1Tn.bhtd;

(D.30)

+ theo hướng nằm ngang:

M = 0,1Tn.bbtd

(D.31)

Tn.b như trong công thức (D.7);

Htd, btd chiều cao và chiều rộng tấm đệm thép;

Wtd mô men kháng của mặt cắt thực của tấm đệm;

md hệ số phụ điều kiện làm việc, bằng 0,85;

Ry như trong công thức (D.10).

D.4.4  Tính toán độ bền của nút liên kết giữa thanh neo trong các bến tường góc với chị tiết cho ở bản đáy (Hình D.8.b) bao gồm việc tính toán mối hàn góc về chịu cắt xuất phát từ các điều kiện sau:

- đối với thép của mối hàn:         

 

(D.32)

- đối với thép ở biên bị nóng chảy:

(D.33)

Trong đó:

nc, m, kn như trong công thức (C.1) của Tiêu chuẩn này

Tn như trong công thức (D.10) trên đây;

βf hệ số, lấy bằng 0,7;

βz hệ số, lấy bằng 1,0;

kf cạnh góc vuông của mối hàn;

lmh chiều dài tính toán của mối hàn, lấy bé hơn chiều dài hàn thực tế một đoạn bằng 10 mm;

md hệ số phụ điều kiện làm việc, bằng 0,7;

Rmh,f, Rmh,z lực kháng cắt (quy ước) ở mối hàn góc của vật liệu mối hàn và vật liệu ở biên nóng chảy, lấy theo Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép.

D.4.5  Tính toán độ bền của các nút nối khớp để nối các đoạn thanh neo với nhau cũng được làm như đối với các nút liên kết ở hai đầu thanh neo (xem các Mục D.4.1- D.4.4).

D.5  Các yêu cầu cấu tạo

D.5.1  Các gối neo trong bến tường cừ thường nên làm theo dạng bản bê tông cốt thép thẳng đứng.

Bản neo bê tông cốt thép nên làm với tiết diện chữ nhật.

Khoảng hở giữa các bản neo bê tông cốt thép không được < 5 cm

Khi bản neo được lắp đặt dưới nước thì mặt đất phải được san bằng sơ bộ.

D.5.2  Thanh neo nên làm bằng thép tiết diện tròn hoặc chữ nhật. Trong một vài trường hợp nếu có cơ sở sản xuất thì nên dùng thanh neo bê tông cốt thép với cốt thép cường độ cao ứng suất trước.

D.5.3  Các thanh neo và các chi tiết của nút liên kết và nút nối thanh neo nên làm bằng thép mác CT38 (theo TCVN 1651 - 85) hoặc các loại thép có tính năng tương tự.

D.5.4  Thanh neo bằng thép tròn nên dùng khi neo vào các gối đứng riêng (tường neo, bản neo v.v...)

Tùy thuộc vào chiều dài thanh neo, điều kiện vận chuyển và lắp đặt mà các thanh neo được làm từ các đoạn có chiều dài ≤ 12 m, được nối vào nhau bằng các khớp nối. Các khớp nối phải đặt cao hơn mực nước thi công.

D.5.5  Các thanh neo thép tiết diện chữ nhật nên dùng trong các công trình bến kiểu trọng lực khi neo vào bản đáy, vào khối khổng lồ hoặc vào các cấu kiện khác của công trình. Thanh neo loại này thường được chế tạo nguyên cả đoạn.

Tiết diện chữ nhật hợp lý của thanh neo là tiết diện có tỷ số giữa bề rộng (bề dày) trên chiều cao 1:5 đến 1:10. Khi đó bề dày thanh neo phải lấy ≥ 12 mm.

Hàn nối các đoạn thanh neo vào với nhau phải dùng cách hàn tiếp xúc đối đầu, hàn mảng tự động bằng que hàn dẹt và các cách hàn khác đảm bảo được độ bền yêu cầu.

D.5.6  Các nút liên kết thanh neo thường phải làm theo kiểu khớp. Kết cấu nối khớp phải đảm bảo cho thanh neo không bị ngâm vào nút (xem các Hình D.6-D.8).

Liên kết thanh neo tiết diện chữ nhật vào các cấu kiện bê tông cốt thép của bến trọng lực nên thực hiện theo kiểu khớp bằng thanh chốt (Hình D.6) ở một đầu thanh neo, còn đầu kia của thanh neo thì hàn vào chi tiết chờ. Kết cấu của nút liên kết hàn phải đảm bảo cho thanh neo có thể quay trong mặt phẳng thẳng đứng ở nút liên kết nhờ độ cứng bé của chi tiết chờ (khớp dẻo). Yêu cầu này được thỏa mãn khi dùng kết cấu nút liên kết vẽ ở Hình D.8. Việc bố trí các nút liên kết kiểu khớp và kiểu hàn phụ thuộc vào điều kiện thi công khi xây dựng bến.

D.5.7  Các thanh neo trong bến tường cừ nên lắp đặt với độ vồng thi công.

Đối với các thanh neo bằng thép tròn thì độ vồng thi công được lấy ≤ 0,01 L (trong đó L - chiều dài thanh neo). Trong trường hợp này các thanh neo nên được căng trước với một lực căng đến 30 kN (3 tấn).

Đối với các thanh neo bê tông cốt thép thì độ vồng xây dựng được xác định bằng tính toán.

D.5.8  Khi tạo độ vồng thi công cho thanh neo bằng cách đóng các cọc đỡ dưới thanh neo thì phải đảm bảo sau khi lấp đất dưới thanh neo mũi cọc nằm ở độ sâu ≤ 2 m.

Không được tạo độ vồng thi công bằng cách buộc thanh neo vào các cọc không có khả năng lún xuống.

D.5.9  Các thanh neo thép phải được bảo vệ chống gỉ. Để bảo vệ chống gỉ có thể dùng nhựa bitum, nhựa epoxexit, nhựa than đá - epocxit, vật liệu bọc kín và vật liệu dạng băng cuộn (bằng policlovinyl, butyl - cao su và các loại băng dính khác).

Nhựa bitum - cao su được quét thành hai lớp với tổng chiều dày ≥ 3 mm, bằng policlovinyl được cuộn vòng nọ chồng lên vòng kia một đoạn ≥ 3 cm và bọc thành hai lớp, còn băng brizol chỉ bọc một lớp với các vòng cuộn không chồng lên nhau.

Trước khi làm lớp bảo vệ chống gỉ, bề mặt thanh neo phải được làm sạch và sơn lót. Chiều dày lớp sơn lót phải bằng 0,1 - 0,2 mm.

Phải rót nhựa bitum - cao su vào các nút liên kết và nút nối thanh neo.

Phục lục E

(Tham khảo)

Xác định nội lực trong các cấu kiện công trình bến do lực va của tàu khi cập bến

E.1  Phụ lục này trình bày các khuyến nghị về xác định nội lực trong dầm mũ, trong các cấu kiện tường mặt bằng bê tông cốt thép lắp ghép tiết diện chữ I hoặc chữ nhật của bến tường cừ, bến tường góc, của các kết cấu tầng trên v.v...do chịu lực va của tàu khi cập bến.

E.2  Mô men uốn trong mặt cắt ngang của cấu kiện tường mặt được tính toán cho hai trường hợp:

- Khi tàu va vào dầm mũ;

- Khi tàu va vào cấu kiện tường mặt ở cao độ neo (đối với các cấu kiện có neo) hoặc ở cao độ thành tàu của tàu tính toán với mực nước chạy tàu thấp nhất (đối với tường cừ không neo).

Ngoài ra, trong các cấu kiện tường mặt có tiết diện chữ T còn tính cả mô men uốn theo hướng dọc tại giao điểm giữa bản cánh và bản bụng.

E.3  Được phép không xét đến mô men uốn trong mặt cắt ngang các cấu kiện, tường mặt có neo trong những trường hợp sau:

a) Khi tàu va vào dầm mũ:

- đối với bến tường góc có chiều cao Hb ≥ 12 m;

- đối với bến tường cừ có Hb ≥ 6 m với thiết bị đệm bằng lốp ô tô đường kính 1 m;

- đối với bến tường cừ có Hb ≥ 9 m khi không có thiết bị đệm;

b) Khi tàu va vào cấu kiện tường mặt:

- đối với bến có Hb bất kỳ với thiết bị đệm là hai lớp lốp ô tô đường kính 1 m khi tàu tính toán có lượng rẽ nước Dt ≥ 2000 t;

- đối với bến có Hb ≥ 9 m với chiều cao đoạn hẫng hc ≥ 0,3 Hb (hoặc hc ≥ 3 m) và thiết bị đệm bằng lốp ô tô đường kính 1m khi tàu tính toán có lượng rẽ nước Dt ≤ 2000 t;

- đối với bến có Hb ≥ 9 m với chiều cao đoạn hẫng hc ≥ 0,3 Hb (hoặc hc ≥ 3 m) và thiết bị đệm là hai lớp ô tô đường kính 1 m khi tàu tính toán có lượng rẽ nước Dt ≤ 6000 t;

- đối với bến có Hb bất kỳ khi thỏa mãn điều kiện:

Hx ≤ Rnbm

(E.1)

Trong đó

Hx tải trọng nằm ngang vuông góc với mép bến do tàu va khi cập bến, xác định theo Phụ lục I;

Rn thành phần nằm ngang của nội lực lớn nhất trong thanh neo, xác định theo chỉ dẫn về tính toán cho từng loại công trình bến;

bbm bề rộng cấu kiện tường mặt, lấy ≤ 3 m.

E.4  Giá trị lớn nhất của mô men uốn trong dầm mũ Mrm (khi mặt trước hoặc mặt sau chịu kéo) do lực tàu va khi cập bến được xác định theo công thức:

Mrm = 0,15HxXrm;

(E.2)

Trong đó:

Hx tải trọng nằm ngang vuông góc với mép bến do tàu va khi cập bến, xác định theo Phụ lục K;

Xrm khoảng cách từ tải trọng Hx đến mặt cắt cần xác định Mrm, lấy bằng 3 m.

E.5  Tung độ của biểu đồ mô men uốn trong mặt cắt ngang của cấu kiện tường mặt có bề rộng bbm do lực va tàu được tính theo công thức:

- Khi tàu va vào dầm mũ:

;

(E.3)

- Khi tàu va vào cấu kiện tường mặt ở cao độ neo:

;

(E.4)

Trong đó

 tung độ biểu đồ đơn vị của mô men uốn, lấy theo Hình E.1 tùy thuộc tỷ số y/Hb;

 tung độ biểu đồ đơn vị của mô men uốn, lấy theo các Hình E.2, E.3 hoặc E.4 tùy thuộc loại thiết bị đệm và các trị số hc và y/Hb;

hc chiều cao đoạn hẫng từ điểm neo đến đỉnh công trình;

y khoảng cách từ đỉnh công trình đến mặt cắt cần tính M1 hoặc M2;

Hb chiều cao tường bến từ cao độ đáy thiết kế đến đỉnh công trình;

Hx như ở công thức (E.2);

Rn như ở công thức (E.1);

CHÚ THÍCH Khi M1 và M2 mang dấu trừ thì có nghĩa là trong mặt cắt này thớ chịu kéo nằm ở mặt trước của cấu kiện.

E.6  Trong các cấu kiện tường mặt tiết diện chữ T rộng 1,5 ÷ 1,6m mô men uốn lớn nhất trong mặt cắt dọc tính cho 1m tại chỗ tiếp xúc giữa bản cánh và bản bụng Mc1 và Mc2 (kNm/m) được xác định theo các công thức sau (Hình 5):

 

Trong đó

Mc1 mômen uốn lớn nhất ở độ sâu y kể từ đỉnh công trình làm cho mặt trước của bản cánh bị (khi đặt tải trọng Hx vào dầm mũ hoặc vào bản bụng của cấu kiện);

Mc2 mômen uốn lớn nhất ở độ sâu yH kể từ đỉnh công trình làm cho mặt trước của bản cánh bị kéo (khi đặt tải trọng Hx vào bản cánh của cấu kiện);

yH khoảng cách từ đỉnh bến đến điểm đặt của tải trọng Hx;

bc bề rộng bản cánh;

σp.n1σp.n2 thành phần nằm ngang của phản lực đất ở độ sâu y và yH xác định theo các công thức sau:

+ đối với tường không neo:

+ đối với tường có neo:

* khi y ≤ hc:

 

(E.9)

nhưng không lớn hơn  và không được nhỏ hơn 0;

(10)

nhưng không lớn hơn  và không được nhỏ hơn 0;

* khi y > hc:

 

nhưng không nhỏ hơn 0;

Hx như ở công thức (E.2);

 thành phần nằm ngang của phản áp lực đất ở độ sâu y do tải trọng đơn vị, xác định theo Hình 6 tùy thuộc vào Hb và yH;

Hb chiều cao tường bến từ cao độ đáy đến đỉnh công trình;

yH khoảng cách từ đỉnh công trình đến điểm đặt của lực Hx;

σa.n1 thành phần nằm ngang của áp lực đất chủ động ở độ sâu y, được tính khi hoạt tải trên mặt bến đặt sát mép bến đến mức tối đa có thể được;

σa.n2 thành phần nằm ngang của áp lực đất chủ động ở độ sâu yH, được tính khi không có hoạt tải trên mặt bến và với các hệ số đảm bảo của tải trọng và của đất là n = 1; cho phép lấy σa.n2 = 0,5 σa.n1;

Rn1 thành phần nằm ngang của nội lực lớn nhất trong thanh neo trong một đơn vị chiều dài công trình, xác định bằng tính toán tĩnh học;

Hình E.1 - Biểu đồ đơn vị của mô men uốn  trong các cấu kiện tường mặt khi tàu va trên dầm mũ

Hình E.2 - Biểu đồ đơn vị của mô men uốn  trong các cấu kiện tường mặt khi tàu va ở cao độ neo và không có thiết bị đệm tàu

Hình E.3 - Biểu đồ đơn vị của mô men  trong các cấu kiện tường mặt khi tàu va ở cao độ neo và thiết bị đệm tàu là các ống thép nhồi bê tông

Hình E.4 - Biểu đồ đơn vị của mô men M2 trong các cấu kiện tường mặt khi tàu va ở cao độ neo và thiết bị đệm tàu là các lốp ô tô đường kính 1 m

Hình E.5 - Sơ đồ xác định mô men uốn lớn nhất Mc1 và Mc2 tại chỗ tiếp xúc giữa bản cánh và bản bụng do lực va tàu khi cập bến

Hình E.6 - Biểu đồ đơn vị của thành phần nằm ngang của phản áp lực đất

CHÚ THÍCH  Trị số  đối với các giá trị khác của Hb được xác định theo nội suy.

Rn2  thành phần nằm ngang của nội lực trong thanh neo, xác định bằng tính toán tĩnh học khi không có hoạt tải trên mặt bến và với các hệ số đảm bảo của tải trọng và của đất là n < 1.

cho phép lấy Rn2 = 0,5 Rn1;

d1, d2 chiều rộng và chiều cao của thiết bị đệm tàu, khi không có thiết bị đệm thì lấy d1 = d2 = 0,2 m;

σt,n thành phần nằm ngang của áp lực nước thấm ở độ sâu y.

CHÚ THÍCH  Đối với các cấu kiện với tiết diện gồm hai sườn (tiết diện chữ T kép rộng 3 ÷ 3,2 m) các giá trị σa.n1σa.n2 tính theo các công thức (E.7) ÷ (E.12) phải giảm đi một nửa.

 

Phụ lục F

(Tham khảo)

Tính toán khối gắn bích neo

F.1  Nội dung tính toán khối gắn bích neo phụ thuộc vào kết cấu của khối. Các giải pháp kết cấu có tính nguyên tắc của khối gắn bích neo phải phù hợp với các quy định của Tiêu chuẩn thiết kế công nghệ và các quy tắc an toàn kỹ thuật.

F.2  Đối với các khối gắn bích neo có cấu tạo như trên Hình F.1 thì tiến hành tính toán các cấu kiện và các nút liên kết sau đây:

- tường hậu (với khối gắn bích neo nhiều tầng);

- thanh neo;

- gối neo;

- các nút liên kết thanh neo với khối bích neo và gối neo.

Các tường bên (với khối gắn bích neo nhiều tầng) được phép không phải tính toán về độ bền, mà làm tương tự như tường hậu. Kích thước và bố trí cốt thép cho sàn khối gắn bích neo phải lấy theo cấu tạo, phù hợp với các thiết kế điển hình hiện có.

F.3  Tường hậu của khối gắn bích neo được tính toán về độ bền và độ mở rộng vết nứt.

Việc xác định nội lực do các tải trọng khai thác được thực hiện bằng cách tính toán tường hậu như một bản có cạnh trên ngàm vào dầm mũ hoặc ngàm vào sàn trên của khối gắn bích neo, còn ba cạnh kia là cạnh tựa tự do.

Khi xác định nội lực phải đưa vào tổ hợp cơ bản các tải trọng sau:

- áp lực đất chủ động có xét đến các tải trọng thực tế của các phương tiện nâng cẩu - vận chuyển, xác định theo chỉ dẫn ở Phụ lục G;

- áp lực nước thấm;

- tải trọng do lực kéo của các dây neo;

Khi không có áp lực nước thấm thì mực nước trước bến phải lấy ở cao trình tính toán thấp nhất, còn khi có áp lực nước thấm thì phải tính toán để chọn mực nước trên bến bất lợi nhất.

Tính toán độ bền được thực hiện theo chỉ dẫn ở Điều 10.3 của Tiêu chuẩn này.

Tính toán độ mở rộng vết nứt được thực hiện theo chỉ dẫn ở các Điều 10.5 của Tiêu chuẩn này, trong đó các nội lực được phép xác định bằng cách nhân các giá trị nội lực tìm được từ tính toán độ bền, cho hệ số điều kiện làm việc m = 0,8.

F.4  Thanh neo của khối gắn bích neo được tính toán về độ bền.

Cho phép chỉ tính toán các thanh neo trên của các khối gắn bích neo vẽ ở Hình F.1, còn kích cỡ của thanh neo dưới và của các nút liên kết nên lấy giống như kết cấu neo của các cấu kiện tường mặt của công trình bến.

Tính toán độ bền của thanh neo và của các nút liên kết thanh neo với khối gắn bích neo và các gối neo phải thực hiện theo các chỉ dẫn ở Phụ lục D. Khi đó phản lực nằm ngang lớn nhất Rn, tại điểm liên kết giữa thanh neo với khối gắn bích neo được xác định như sau (xem Hình F.1):

a) đối với Sơ đồ 1: Rn = Nneo (trong đó Nneo - thành phần nằm ngang của lực kéo của các dây neo).

b) đối với các Sơ đồ 2, 3 và 4 trị số R được xác định bằng cách tính toán khối gắn bích neo như một dầm trên hai gối tại các điểm liên kết thanh neo (hoặc tại điểm tựa của mép dưới của tường hậu);

a) Sơ đồ kết cấu khối gắn bích neo b) Sơ đồ tính toán để xác định các trị số RA và RB

CHÚ DẪN

1 sàn trên 2 sàn giữa 3 sàn dưới 4 tường hậu 5 tường bến 6 thanh neo trên

7 biểu đồ thành phần nằm ngang σa.n của cường độ áp lực đất chủ động

Hình F.1 - Sơ đồ tính toán khối gắn bích neo

Đối với thanh neo trên: Rn = RA, trong đó: RA - phản lực gối.

Khi xác định các trị số RA và RB phải đưa vào tổ hợp cơ bản các tải trọng sau:

- áp lực đất chủ động có xét đến các hoạt tải thực tế trên mặt bến, xác định theo Phụ lục H;

- áp lực nước thấm;

- tải trọng do lực kéo của các dây neo.

Mực nước trên bến phải lấy ở cao trình mà với nó RA có giá trị lớn nhất.

F.5  Tính toán gối neo phải bao gồm các tính toán về ổn định, về độ bền, tính toán về biến dạng và độ mở rộng vết nứt (đối với các gối neo bằng bê tông cốt thép).

Cho phép chỉ tính toán các gối neo dùng cho thanh neo tầng trên của các khối gắn bích neo vẽ ở Hình F.1, còn kích thước và độ chôn sâu của các gối neo dùng cho thanh neo tầng dưới thì nên lấy tương tự như các gối neo dùng cho các neo của cấu kiện tường mặt của công trình bến.

Tính toán ổn định của các bản neo thẳng đứng được thực hiện theo chỉ dẫn ở các Mục D.2 của Phụ lục D, trong đó thành phần nằm ngang Rn, tại điểm liên kết giữa thanh neo với cọc cừ được xác định bằng các tính toán tĩnh học khối gắn bích neo theo chỉ dẫn ở Mục D trên đáy. Trong tính toán này mực nước trước bến được phép lấy ở cao trình tính toán cao nhất nếu như không có áp lực nước thấm; còn khi có áp lực nước thấm thì phải tính toán để chọn vị trí bất lợi nhất của mực nước trước bến.

Khoảng cách Ln từ bản neo đến mặt sau của khối gắn bích neo được xác định như sau:

a) đối với Sơ đồ 1 (Hình F.1) cho phép lấy Ln = 1,7tbn (trong đó tbn - độ chôn sâu của chân bản neo kể từ mặt bến, xác định từ tính toán ổn định bản neo);

b) đối với các bản neo tầng trên trong các sơ đồ 2 và 4 (Hình F.1) trị số bé nhất của Ln được xác định từ điều kiện:

RB = Ea.n

(F.1)

Trong đó

RB phản lực gối, xác định từ tính toán tĩnh học khối gắn bích neo theo chỉ dẫn ở Mục F.4 trên đây;

Ea.n thành phần nằm ngang của áp lực chủ động trong phạm vi từ điểm B lên đến đỉnh khối gắn bích neo, xác định theo chỉ dẫn ở Mục H.2.1.5 của Phụ lục H với mặt trượt nguy hiểm nhất đi qua chân bản neo.

Tính toán độ bền các bản neo và tính toán biến dạng được tiến hành theo các chỉ dẫn ở Phụ lục D, trong đó Rn cũng có giá trị như khi tính toán độ bền các thanh neo (xem Mục F.4 trên đây).

Tính toán độ mở rộng vết nứt của các bản neo bê tông cốt thép được thực hiện theo chỉ dẫn ở các Điều 10.5, khi đó cho phép xác định nội lực bằng cách nhân các giá trị nội lực tìm được khi tính toán độ bền với hệ số điều kiện làm việc m = 0,8.

Phụ lục G

(Tham khảo)

Các đặc trưng của đất

Bảng G.1 - Giá trị tính toán và giá trị tiêu chuẩn của lực dính đơn vị và góc ma sát trong của cát (không phụ thuộc vào nguồn gốc, tuổi địa chất và độ ẩm)

Loại đất cát

Ký hiệu các đặc trưng của đất

Đặc trưng của đất khi hệ số rỗng e bằng

0,45

0,55

0,65

0,75

Cát sỏi và cát thô

ctc

0,002

0,001

-

-

 

c1

0,001

0,0007

-

-

 

φtc

43

40

38

-

 

φ1

40

37

35

-

Cát hạt trung

ctc

0,003

0,002

0,001

-

 

c1

0,002

0,001

0,0007

-

 

φtc

40

38

35

-

 

φ1

37

35

32

-

Cát nhỏ

ctc

0,006

0,004

0,002

-

 

c1

0,004

0,003

0,001

-

 

φtc

38

36

32

28

 

φ1

35

33

30

26

Cát pha bụi

ctc

0,008

0,006

0,004

0,002

 

c1

0,005

0,004

0,003

0,001

 

φtc

36

34

30

26

 

φ1

33

32

28

24

CHÚ THÍCH:

1. Các đặc trưng đã nêu là của cát thạch anh với các cát có độ mài mòn cạnh khác nhau, chứa không quá 20 % fenspat và không quá 5 % các hợp chất khác tính gộp.

2. Trị số c tính bằng MPa (1 MPa = 10 kG/cm2), φ - bằng độ.

3. Với các trị số e trung gian cho phép xác định c và φ bằng cách nội suy.

Bảng G.2 - Giá trị tính toán và giá trị tiêu chuẩn của lực dính đơn vị, (Mpa) (1 MPa = 10 kG/cm2) và góc ma sát trong (độ) của đất loại sét.

 

Loại đất cát

Ký hiệu các đặc trưng của đất

Đặc trưng của đất khi hệ số rỗng e bằng

0,45

0,55

0,65

0,75

0,85

0,95

1,05

Á cát

0 ≤ JL ≤  0,25

ctc

0,015

0,011

0,008

-

-

-

-

c1

0,01

0,007

0,005

-

-

-

-

φtc

30

29

27

-

-

-

-

φ1

27

26

24

-

-

-

-

0,25 < JL ≤  0,25

ctc

0,013

0,009

0,006

0,003

-

-

-

c1

0,009

0,006

0,004

0,002

-

-

-

φtc

28

26

24

21

-

-

-

φ1

25

23

21

18

-

-

-

Á sét

0 ≤ JL ≤  0,25

ctc

0,047

0,037

0,031

0,025

0,022

0,019

-

c1

0,031

0,025

0,021

0,017

0,15

0,013

-

φtc

26

25

24

23

22

20

-

φ1

23

22

21

20

19

18

-

0,25 < JL ≤  0,25

ctc

0,039

0,034

0,028

0,023

0,018

0,015

-

c1

0,026

0,023

0,019

0,015

0,012

0,01

-

φtc

24

23

22

21

19

17

-

φ1

21

20

19

18

17

15

-

0,5 ≤ JL ≤  0,75

ctc

-

-

0,025

0,02

0,016

0,014

0,012

c1

-

-

0,017

0,013

0,011

0,009

0,008

φtc

-

-

19

18

16

14

12

φ1

-

-

17

16

14

12

10

Sét

0 ≤ JL ≤  0,25

ctc

-

0,081

0,068

0,054

0,047

0,041

0,036

c1

-

0,054

0,045

0,036

0,031

0,027

0,024

φtc

-

21

20

19

18

16

14

φ1

-

19

18

17

16

14

12

0,25 < JL ≤  0,25

ctc

-

-

0,057

0,05

0,043

0,037

0,032

c1

-

-

0,038

0,033

0,029

0,025

0,021

φtc

-

-

18

17

16

14

11

φ1

-

-

16

15

14

12

10

0,5 < JL ≤  0,75

ctc

-

-

0,045

0,041

0,0036

0,033

0,029

c1

-

-

0,03

0,027

0,024

0,022

0,019

φtc

-

-

15

14

12

10

7

φ1

-

-

13

12

10

9

6

Bảng G.3 - Giá trị mô đun biến dạng của đất loại sét

Nguồn gốc và tuổi địa chất của đất loại sét

Loại đất và phạm vi giá trị độ sệt tiêu chuẩn

Mô đun biến dạng E, MPa (1 MPa = 10 kG/cm2) khi hệ số rỗng e bằng

0,35

0,45

0,55

0,65

0,75

0,85

0,95

1,05

1,2

1,4

1,6

Trầm tích kỷ đệ tứ

Bồi tích (aluvi)

Sườn tích (deluvi)

Trầm tích hồ

Aluvi - hồ

Á cát

0 ≤ Jl ≤ 0,75

-

32

24

16

10

7

-

-

-

-

-

Á sét

0 ≤ Jl < 0,25

0,25 < Jl ≤ 0,5

0,5 < Jl ≤ 0,75

-

-

 

34

32

-

27

25

-

22

19

17

17

14

12

14

11

8

11

8

6

-

-

5

 

-

-

-

-

-

-

-

-

Sét

0 ≤ Jl ≤ 0,25

0,25 < Jl ≤ 0,5

0,5 < Jl ≤ 0,75

-

-

-

-

-

-

28

-

-

24

21

-

21

18

15

18

15

12

15

12

9

12

9

7

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Trầm tích băng thủy

Á cát

0 ≤ Jl ≤ 0,75

-

33

24

17

11

7

-

-

-

-

-

Á sét

0 ≤ Jl ≤ 0,25

0,25 < Jl < 0,5

0,5 < Jl ≤ 0,75

-

-

 

40

35

-

33

28

-

27

22

17

21

17

13

-

14

10

-

-

7

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Băng tích

Á cát

Á sét

Jl ≤ 0,5

75

55

45

-

-

-

-

-

-

-

-

Trầm tích biển bậc Ocfocdi

Sét

0,25 ≤ Jl ≤ 0

0 < Jl ≤ 0,25

0,25 < Jl ≤ 0,5

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

27

24

-

25

22

-

22

19

16

-

15

12

-

-

10

Bảng G.4 - Giá trị mô đun biến dạng của đất cát (không phụ thuộc nguồn gốc, tuổi địa chất và độ ẩm)

Loại đất

Mô đun biến dạng E

MPa

kG/cm2

Khi hệ số rỗng e bằng

Khi hệ số rỗng e bằng

0,45

0,55

0,65

0,75

0,45

0,55

0,65

0,75

Cát sỏi và cát thô

50

40

30

-

500

400

300

-

Cát trung

50

40

30

-

500

400

300

-

Cát bé

48

38

28

18

480

380

280

180

Cát pha bụi

39

23

18

11

290

230

180

110

CHÚ THÍCH:

1. Các giá trị mô đun biến dạng trên đây là của cát thạch anh với các hạt có độ mài mòn cạnh khác nhau, chứa không quá 20 % fenspát và không quá 5 % các tạp chất tính gộp.

2. Đối với các giá trị trung gian của e thì xác định trị số E bằng nội suy.

Bảng G.5 - Các giá trị của hệ số poát xông

Loại đất

Hệ số poát xông, µ

Vụn thô

0,27

Cát và á cát

0,30

Á sét

0,33 - 0,37

Sét cứng

0,38 - 0,45

CHÚ THÍCH Các giá trị bé hơn của hệ số µ là của đất chất hơn

Bảng G.6 - Các giá trị của hệ số thấm kt

Loại đất

Hệ số kt, m/ngày đêm

Sét và á sét

< 0,01

Á cát

0,01 - 0,1

Cát pha bụi

0,1 - 1,0

Cát bé

1 - 5

Cát trung

5 - 10

Cát thô

10 - 20

Bảng G.7 - Các giá trị của hệ số nhà nước v

Loại đất

Hệ số kt, m/ngày đêm

Á cát

0,10

Cát pha bụi

0,15

Cát nhỏ

0,20

Cát trung

0,20

Cát thô

0,25

Bảng G.8 - Các giá trị của hệ số k’ đặc trưng cho sự biến thiên của hệ số nền của đất theo độ sâu

Loại đất

Hệ số k’, MPa/m2 (T/m4)

Sét, á sét, á cát dẻo mềm; cát pha bụi

Từ 2 đến 4 (từ 200 - 400)

Sét, á sét, á cát dẻo cứng; cát nhỏ và cát trung

Từ 4 đến 6 (từ 400 - 600)

Sét, á sét, á cát cứng; cát thô

Từ 6 đến 10 (từ 600 - 1000)

Đất vụn thô, cát sỏi, sét rất cứng (aleurit) v.v...

Từ 10 đến 20 (từ 1000 - 2000)

CHÚ THÍCH Đối với cát chặt (e ≤ 0,6) có thể tăng trị số k’ lên đến 30 %.

Phụ lục H

(Tham khảo)

Xác định áp lực hông của đất

H.1  Nguyên tắc tính toán

H.1.1  Phụ lục này trình bày các chỉ dẫn về xác định áp lực hông của đất ở trạng thái cân bằng giới hạn (áp lực chủ động và bị động), và áp lực hông của đất ở giai đoạn trước trạng thái giới hạn cho một số trường hợp riêng (áp lực ở trạng thái tĩnh và áp lực lên thành vách bên trong các kết cấu dạng ô).

Áp lực đất chủ động được xác định theo chỉ dẫn ở các Mục H.2.1, áp lực bị động ở các Mục H.2.2, áp lực ở trạng thái tĩnh - ở các Mục H.3.1, áp lực lên thành vách bên trong các kết cấu dạng ô - ở các Mục H.3.2.

CHÚ THÍCH Việc xác định áp lực hông của đất có xét đến biến dạng công trình, ảnh hưởng của các kết cấu màn chắn và giảm tải phải thực hiện theo các chỉ dẫn tính toán của từng loại công trình bến.

H.1.2  Áp lực hông của đất được xác định cho một mặt phẳng tính toán

Mặt phẳng tính toán là mặt phẳng công trình tiếp xúc với đất hoặc mặt phẳng quy ước có một phần hoặc toàn bộ nằm trong đất. Các khuyến nghị xác định mặt phẳng tính toán được trình bày trong các chỉ dẫn cho từng loại tính toán.

H.2  Áp lực hông của đất ở trạng thái cân bằng giới hạn

H.2.1  Xác định áp lực đất chủ động

H.2.1.1  Khi mặt đất là mặt phẳng và các lớp đất đều nằm song song với mặt đất thì các thành phần nằm ngang σa,n thẳng đứng σa,d và pháp tuyến σa,pt của cường độ áp lực đất chủ động ở độ sâu y được xác định như sau:

a) khi mặt đất nằm ngang và mặt phẳng tính toán thẳng đứng thì xác định theo công thức (H.1) và (H.2) trên Hình H.1;

b) khi mặt đất nằm ngang và mặt phẳng tính toán nằm nghiêng thì xác định theo các công thức (H.7), (H.8) và (H.8.a) trên Hình H.2;

c) khi mặt đất nằm nghiêng và mặt phẳng tính toán thẳng đứng thì xác định theo công thức (H.13) và (H.14) trên Hình H.3;

d) khi mặt đất nằm nghiêng và mặt phẳng tính toán nằm nghiêng thì xác định theo các công thức (H.21), (H.22) và (H.22.a) trên Hình H.4.

Trong các công thức (H.1) - (H.28)

γi và Δγi trọng lượng riêng (có xét đến lực đẩy nổi của nước) và chiều cao của lớp đất thử i ở mặt phẳng tính toán trong phạm vi y;

n số lớp đất ở mặt phẳng tính toán trong phạm vi y;

σq áp lực thẳng đứng do tải trọng q ở độ sâu y;

q tải trọng thẳng đứng phân bố đều trên 1 m2 khi mặt bến nằm ngang, hoặc trên 1 m2 của hình chiếu mái dốc lên mặt phẳng nằm ngang khi ρ = 0.

φ, c góc ma sát trong và lực dính của đơn vị của đất ở mặt tiếp xúc với mặt phẳng tính toán tại độ sâu y;

δ góc ma sát của đất ở mặt tiếp xúc với mặt phẳng tính toán ở độ sâu y, lấy không lớn hơn 30o;

khi mặt phẳng tính toán là mặt sau công trình thì cho phép lấy , khi mặt phẳng tính toán nằm trong đất thì lấy σ = φ;

ε góc nghiêng của mặt phẳng tính toán so với đường thẳng đứng tại độ sâu y, lấy với dấu trừ khi nghiêng về phía bờ đất (Hình H.2 và H.4);

ρ góc nghiêng của đất so với đường nằm ngang, lấy với dấu cộng khi ở phía bờ mặt lớn hơn phía mép công trình;

λa,n hệ số thành phần nằm ngang của áp lực đất chủ động, xác định theo giả thiết hình thành mặt trượt phẳng;

x1, x2 khoảng cách từ mặt phẳng tính toán đến điểm đầu và điểm cuối của tải trọng q;

agh góc nghiêng của mặt sụt so với đường thẳng đứng.

Trong trường hợp tính ra trị số σa,n < 0 thì phải lấy σa,n = 0 .

(H.1)

σa,d = σa,ntgδ

(H.2)

Trong đó

λa,n được xác định theo Bảng H.1 với ε = 0.

Sơ đồ xác định biểu đồ khi đất đồng nhất.

h1 = x1tgφ;

(H.3)

h2 = x2tgφ;

(H.4)

l1 = x1(2ctgαgh - tgφ)

(H.5)

l2 = x2(2ctgαgh - tgφ)

(H.6)

- khi c = 0: αgh xác định theo đồ thị ở Hình H.6 với ζ = 0;

- khi c ≠ 0: αgh xác định theo chỉ dẫn ở Mục H.2.1.2 dưới đây.

Nếu đất không đồng nhất thì biểu đồ σq được xác định có xét đến chỉ dẫn ở Mục H.2.1.3 dưới đây.

CHÚ DẪN

1 mặt phẳng tính toán 2 biểu đồ σq

Hình H.1 - Sơ đồ xác định áp lực đất chủ động khi mặt đất nằm ngang và mặt phẳng tính toán thẳng đứng

(H.7)

σa,d = σa,dtg(ε + δ)

(H.8)

(H.8.a)

λa,n xác định theo Bảng H.1 với giá trị ε tương ứng.

Sơ đồ xác định biểu đồ σq khi đất đồng nhất.

CHÚ DẫN

1 mặt phẳng tính toán 2 biểu đồ σq

Hình H.2 - Sơ đồ xác định áp lực đất chủ động khi mặt đất nằm ngang và mặt phẳng tính toán nằm nghiêng


Khi c = 0: αgh xác định theo đồ thị ở Hình H.6 với ξ = 0;

Khi c ≠ 0: αgh xác định theo chỉ dẫn ở mục H.2.1.2 dưới đây

Nếu đất không đồng nhất thì biểu đồ σq được xác định có xét đến chỉ dẫn ở Mục H.2.1.3 dưới đây.

(H.13)

σa,d = σa,dtgδ

(H.14)

Khi p ≤ φ: λa,n =

(H.15)

Khi p > φ; λa,n = cos2φ

(H.16)

Sơ đồ xác định biểu đồ σq khi đất đồng nhất.

CHÚ DẪN

1 mặt phẳng tính toán 2 biểu đồ σq

Hình H.3 - Sơ đồ xác định áp lực đất chủ động khi mặt đất nằm nghiêng và mặt phẳng tính toán thẳng đứng

h1 = x1(tgφ - tgρ);

(H.17)

h2 = x2(tgφ - tgρ);

(H.18)

l1 = x1(2ctgαgh - tgφ - tgρ);

(H.19)

l2 = x2(2ctgαgh - tgφ - tgρ);

(H.20)

- khi c = 0: αgh xác định theo đồ thị ở Hình H.6 với ζ = 0;

- khi c ≠ 0: αgh xác định theo chỉ dẫn ở Mục H.2.1.2 dưới đây.

Nếu đất không đồng nhất thì biểu đồ σq được xác định có xét đến chỉ dẫn ở Mục H.2.1.3.

CHÚ DẪN

1 mặt phẳng tính toán

Hình H.4 - Sơ đồ xác định áp lực đất chủ động khi mặt đất nằm nghiêng và mặt phằng tính toán nằm nghiêng

- Nếu trong công thức (H.21) trị số (λa,nk1 - k2) > 0 thì phải lấy (λa,nk1 - k2) = 0

CHÚ DẪN

1 mặt phẳng tính toán  2 biểu đồ σq

Hình H.5 - Sơ đồ xác định biểu đồ σq khi mặt đất nằm nghiêng và mặt phẳng tính toán nằm nghiêng

Khi c = 0: αgh xác định theo đồ thị ở Hình H.6 với ξ = 0;

Khi c ≠ 0: αgh xác định theo chỉ dẫn ở Mục H.2.1.2 dưới đây.

Nếu đất không đồng nhất thì biểu đồ σq được xác định có xét đến chỉ dẫn ở Mục H.2.1.3 dưới đây.

CHÚ THÍCH 1 Dấu trừ trước σa,d chứng tỏ rằng thành phần thẳng đứng của cường độ áp lực đất chủ động hướng lên trên;

CHÚ THÍCH 2 Khi tính toán theo các trạng thái giới hạn nhóm thứ nhất, trọng lượng đất  thường được tính với hệ số đảm bảo của tải trọng là n = 1,1.

H.2.1.2  Khi xác định biểu đồ σq của áp lực thẳng đứng do tải trọng q (xem Hình H.1, H.2, H.3 và H.5) nếu c ≠ 0 thì giá trị góc nghiêng αgh của mặt sụt so với đường thẳng đứng được xác định như sau:

Cho trước một giá trị l1 = 3x1 và tính trị số  (trong đó c và γ - lực dính đơn vị và trọng lượng riêng của đất mà trong đó các trị số l1 và l2 được xác định).

Sau đó, theo đồ thị trên Hình H.6 tùy thuộc các trị số ξφ ta tìm được giá trị αgh và xác định l1 theo công thức đã ghi trên sơ đồ tính toán. So sánh trị số l1 tính được với trị số l1 đã lấy để tính ξ. Nếu hai giá trị này khác nhau thì cho một trị số l1 mới rồi lại tính αgh và l1. Tính toán được tiến hành cho đến khi trị số l1 giả thiết gần bằng với trị số tính được theo công thức.

Đối với sơ đồ tính toán 3 (xem Hình H.1, H.2, H.3 và H.5) trị số αgh cũng xác định theo cách tương tự, nhưng trong trường hợp này ta lấy l2 = 3x2 trong lần tính toán đầu và so sánh với l2 tính được.

CHÚ THÍCH: Khi δ ≤ 0,5φ thi cho phép lấy αgh = (450 - φ/2), trong đó δ cũng là trị số trong các công thức (H.1) - (H.28).

Hình H.6 - Đồ thị để xác định góc nghiêng αgh của mặt sụt so với đường thẳng đứng

H.2.1.3  Nếu đất không đồng nhất thì biểu đồ của áp lực đất thẳng đứng do tải trọng q được phép dựng như sau. Đầu tiên lấy các đặc trưng của lớp thứ nhất và dựng biểu đồ σq như đối với đất đồng nhất theo chỉ dẫn ở các Hình H.1, H.2 và H.5. Sau đó lấy các đặc trưng của lớp thứ hai và cũng dựng biểu đồ σq ứng với các đặc trưng đất của lớp đó (Hình H.7).

Bảng H.1 - Trị số λa,n

φ

(độ)

δ

Trị số λa,n khi ε bằng

-30o

-20o

-10o

0o

10o

20o

30o

5

0

0,74

0,78

0,81

0,84

0,86

0,88

0,90

 

1/2 φ

0,71

0,75

0,78

0,81

0,83

0,85

0,86

 

2/3 φ

0,70

0,74

0,77

0,80

0,82

0,84

0,85

 

φ

0,69

0,73

0,76

0,78

0,81

0,82

0,83

10

0

0,54

0,61

0,66

0,70

0,74

0,78

0,82

 

1/2 φ

0,51

0,57

0,62

0,66

0,69

0,73

0,75

 

2/3 φ

0,59

0,56

0,61

0,65

0,68

0,71

0,73

 

φ

0,48

0,54

0,59

0,63

0,66

0,68

0,70

15

0

0,40

0,47

0,53

0,59

0,64

0,69

0,74

 

1/2 φ

0,36

0,43

0,49

0,54

0,58

062

0,65

 

2/3 φ

0,36

0,42

0,48

0,52

0,57

0,60

0,63

 

φ

0,34

0,40

0,46

0,50

0,54

0,56

0,58

20

0

0,28

0,36

0,43

0,49

0,55

0,61

0,66

 

1/2 φ

0,26

0,33

0,39

0,44

0,49

0,53

0,57

 

2/3 φ

0,25

0,32

0,37

0,43

0,47

0,51

0,54

 

φ

0,24

0,30

0,35

0,40

0,44

0,47

0,49

25

0

0,20

0,27

0,34

0,41

0,47

0,53

0,60

 

1/2 φ

0,18

0,24

0,30

0,36

0,41

0,46

0,50

 

2/3 φ

0,18

0,23

0,29

0,35

0,39

0,47

0,46

 

φ

0,17

0,22

0,28

0,32

0,36

0,39

0,41

30

0

0,13

0,20

0,27

0,33

0,40

0,47

0,54

 

1/2 φ

0,12

0,18

0,24

0,29

0,34

0,39

0,43

 

2/3 φ

0,12

0,17

0,23

0,28

0,33

0,37

0,40

 

φ

0,11

0,16

0,21

0,26

0,29

0,32

0,33

35

0

0,09

0,14

0,21

0,27

0,34

0,41

0,48

 

1/2 φ

0,08

0,13

0,18

0,24

0,29

0,33

0,37

 

2/3 φ

0,08

0,13

0,17

0,22

0,27

0,31

0,34

 

φ

0,08

0,12

0,17

0,21

0,25

0,28

0,30

40

0

0,05

0,10

0,16

0,22

0,28

0,35

0,43

 

1/2 φ

0,05

0,09

0,14

0,19

0,24

0,28

0,32

 

2/3 φ

0,05

0,09

0,13

0,18

0,22

0,26

0,29

 

φ

0,05

0,09

0,13

0,17

0,22

0,25

0,27

45

0

0,03

0,07

0,12

0,17

0,23

0,30

0,38

 

1/2 φ

0,03

0,06

0,10

0,15

0,19

0,24

0,28

 

2/3 φ

0,03

0,06

0,10

0,14

0,18

0,22

024

CHÚ THÍCH: Với các giá trị trung gian của φ,δε thì giá trị λa,n được xác định theo nội suy.

H.2.1.4. Đối với các bến nửa mái dốc (Hình H.8) thì các biểu đồ thành phần nằm ngang σa,n và thẳng đứng σa,d của cường độ áp lực đất chủ động được xác định như sau:

Dựng hai biểu đồ σa,n;

- biểu đồ H.2 được dựng từ điểm A (giao điểm giữa các đường kéo dài của mái dốc với mặt phẳng tính toán) như đối với mái dốc kéo dài không hạn chế;

- biểu đồ H.3 được dựng từ điểm B (giao điểm giữa các đường kéo dài của mặt phẳng nằm ngang của mặt bến hoặc bậc thềm với mặt phẳng tính toán) như đối với mặt đất nằm ngang.

Biểu đồ H.4 cần tìm (phần có sọc ngang trên Hình H.8) được lấy như sau: bắt đầu từ đỉnh thực của mặt phẳng tính toán đến giao điểm của các biểu đồ H.2 và H.3 thì lấy biểu đồ H.3 cho các sơ đồ tính toán trên các Hình H.8.b và H.8.c hoặc lấy biểu đồ H.2 cho sơ đồ tính toán trên Hình H.8.a; từ giao điểm trở xuống thì lấy theo biểu đồ H.2 cho các sơ đồ Hình H.8.b và H.8.c, hoặc biểu đồ H.3 cho sơ đồ Hình H.8.a.

Trị số σa,d ở độ sâu y được tính theo công thức:

σa,d = σa,ntg(ε + δ)

(H.29)

Trong đó: εδ như ở công thức H.8.

H.2.1.5  Trường hợp mặt đất có hình dạng phức tạp, trường hợp có đống hàng rời được xem như đất khi các lớp đất không phẳng và không song song, có các mặt sụt gãy khúc, có tải trọng ngang... thì thành phần nằm ngang Ea,n và thẳng đứng Ea,d của áp lực đất chủ động được xác định bằng phương pháp biến phân theo cách sau đây:

a) Từ chân của mặt phẳng tính toán (hoặc của đoạn mặt phẳng tính toán) chịu áp lực đất chủ động ta vẽ các mặt trượt khả dĩ (Hình H.9.a).

Khi tải trọng trên mặt đất không đều rất lớn hoặc khi các lớp đất nằm nghiêng thì ngoài các mặt sụt phẳng phải xét cả các mặt sụt gãy khúc. Trường hợp mặt hố móng (đáy) đi qua đất loại sét hoặc có các lớp đất loại sét nằm nghiêng thì phải xét cả các mặt gãy khúc có một phần hay toàn bộ đi theo mặt hố móng hoặc ranh giới của các lớp đất.

Khi trên mặt đất có đống hàng rời và dưới đống hàng không có kết cấu mặt bãi để ngăn chặn việc truyền tải trọng ngang do đống hàng truyền xuống đất thì phải kéo dài mặt sụt qua cả đống hàng, xem đống hàng này như là đất với các đặc trưng tương ứng với loại hàng rời đổ đống này, có xét đến các chỉ dẫn ở Mục C.4.f của Phụ lục C. Nếu đống hàng cao 20 m và các mái dốc nằm nghiêng 45o thì vị trí của mặt sụt nguy hiểm nhất phải xác định theo chỉ dẫn ở Mục C.4.g của Phụ lục C.

b) Đối với mỗi mặt sụt khả dĩ tiến hành xác định Ea,n theo chỉ dẫn ở các tiểu mục c và d dưới đây. Cần tìm mặt sụt nguy hiểm nhất với giá trị Ea,n lớn nhất.

Các giá trị Ea,n và Ea,d của mặt trượt nguy hiểm là các thành phần cần tìm của áp lực đất chủ động.

c) Để xác định Ea,n và Ea,d ta dùng các mặt phẳng thẳng đứng để chia lăng thể sụt nằm giữa mặt phẳng tính toán và mặt sụt ra thành một số phần tử sao cho ở đáy mỗi phần tử là đất đồng nhất và có thể xem là đáy phẳng (Hình 9.b). Khi ε > 0 thì khối đất giữa mặt phẳng tính toán và mặt phẳng thẳng đứng đi qua chân mặt phẳng tính toán không xem là một phần tử riêng, còn ảnh hưởng của nó được xem xét theo các khuyến nghị ở Mục H.9 dưới đây.

d) Thành phần nằm ngang Ea,n và thẳng đứng Ea,d của áp lực đất chủ động được xác định có xét các chỉ dẫn ở Mục H.9 theo công thức sau:

CHÚ DẪN

1 mặt phẳng tính toán                       2 biểu đồ σq của áp lực thẳng đứng do tải trọng q

Hình H.7 - Sơ đồ xác định biểu đồ σq khi đất không đồng nhất

CHÚ DẪN

1  mặt phẳng tính toán

2  biểu đồ σa,n khi mái dốc không hạn chế

3  biểu đồ σa,n khi mặt đất nằm ngang đi qua điểm B

4  biểu đồ σa,n theo hình dạng thực tế của mặt đất (sọc ngang)

Hình H.8 - Sơ đồ xác định áp lực đất chủ động khi có mái dốc trên mặt đất

a) Sơ đồ các mặt sụt khả dĩ b) sơ đồ xác định các giá trị ΔEn,iΔEd,i

CHÚ DẪN

1 mặt phẳng tính toán 2 đống hàng rời đổ trên bến

3 ranh giới các lớp đất (hoặc mặt hố móng) 4 mặt sụt khả dĩ

Hình H.9 - Sơ đồ xác định áp lực đất chủ động bằng phương pháp biến phân

ΔEn,i, ΔEd,i - các thành phần nằm ngang và thẳng đứng của áp lực đất do phần tử i của lăng thể sụt;

k số lượng phần tử trong lăng thể sụt;

Gi trọng lượng phần tử i có xét thành phần thẳng đứng của các tải trọng trong phạm vi bề rộng phần tử.

Wn,i tổng các thành phần ngang của tải trọng phạm vi bề rộng phần tử, lấy với dấu cộng khi hướng về phía áp lực;

αi góc giữa đường thẳng đứng và mặt sụt ở đáy phần tử, tính theo chiều kim đồng hồ kể từ đường thẳng đứng, lấy ≤ 173o - (ε + β + φi);

φi, ci góc ma sát trong, lực dính đơn vị của đất đáy phần tử i; nếu đáy phần tử đi theo một hố móng thì phải lấy φi = φn,ici = cn,I;

φn,i, cn,i góc ma sát trong và lực dính đơn vị ở bề mặt hố móng, xác định theo các khuyến nghị ở Điều 7.8 của Tiêu chuẩn này;

bi bề rộng phần tử i;

ε như trong công thức (H.8);

β góc, thường lấy bằng δbq, nhưng ≤ 20o đối với các phần tử có (αi + φi) > 90o.

δbq giá trị bình quân gia quyền của góc ma sát của đất trên mặt tiếp xúc với mặt phẳng tính toán trong phạm vi chiều cao h, xác định theo công thức:

(H.34)

δj góc ma sát trong ở mặt tiếp xúc với mặt phẳng tính toán trong phạm vi lớp j, lấy ≤ 30o nếu mặt phẳng tính toán là mặt sau công trình thì được phép lấy ; nếu mặt phẳng tính toán đi trong đất thì lấy δj = φj;

φj góc ma sát trong của đất ở mặt tiếp xúc với mặt phẳng tính toán trong phạm vi lớp j;

Δyi chiều cao của lớp đất j trong phạm vi chiều cao h của mặt phẳng tính toán;

n số lớp đất trong phạm vi chiều cao h của mặt phẳng tính toán.

CHÚ THÍCH 1 Nếu mặt sụt đi theo mặt tiếp xúc giữa hai lớp đất thì trên mặt sụt đó sẽ lấy các đặc trưng của lớp đất xấu hơn, nếu không thể xác định được lớp nào là lớp xấu hơn thì cần xác định ΔEn,i cho cả hai lớp.

CHÚ THÍCH 2 Việc xác định áp lực đất chủ động bằng phương pháp biến phân đòi hỏi một khối lượng tính toán lớn, bởi vậy nên tính trên máy vi tính.

H.2.1.6  Các biểu đồ cường độ áp lực đất chủ động σa,n, σa,pt trong trường áp lực chủ động tính Theo mục H.2.1.1 được xác định như sau:

Mặt phẳng tính toán được chia ra từng đoạn có chiều cao Δhj (Hình H.10). Thông thường ở các đoạn trên, nơi không có sự phân tầng phức tạp của các lớp đất và không chịu ảnh hưởng của đống hàng rời đổ trên bến v.v..., các trị số σa,n, σa,dσa,pt được xác định theo chỉ dẫn ở Mục H.2.1.1 trên đây; ở những đoạn mà cường độ áp lực đất chủ động không thể xác định theo các chỉ dẫn ở Mục H.2.1.1 thì tiến hành tính toán tại điểm giữa của mỗi đoạn các thành phần σa,nj, σa,dj, và σa,ptj của cường độ áp lực đất chủ động theo các công thức sau:

 

(H.35)

(H.36)

(H.37)

Trong đó

Ea,nj, Ea,dj các thành phần nằm ngang và thẳng đứng của áp lực đất chủ động trên mặt phẳng tính toán có chiều cao hj, nằm cao hơn ranh giới bền dưới của đoạn j, xác định theo các công thức (H.30) và (H.31);

Ea,n(j-1), Ea,d(j-1) các thành phần nằm ngang và thẳng đứng của áp lực đất chủ động trên mặt phẳng tính toán có chiều cao hj-1, nằm cao hơn ranh giới bên trên của đoạn j, xác định theo các công thức (H.30) và (H.31).

CHÚ DẪN

1 Mặt phẳng tính toán 2 Đống hàng rời đổ trên bến 3 Mặt sụt nguy hiểm nhất

4 Ranh giới các lớp đất 5 Biểu đồ các thành phần nằm ngang σa,n của áp lực đất chủ động

6 Biểu đồ của thành phần thẳng đứng σa,d của áp lực đất chủ động

Hình H.10 - Sơ đồ xác định cường độ áp lực đất chủ động tính toán bằng phương pháp biến phân.

H.2.1.7. Khi xác định áp lực đất chủ động theo các chỉ dẫn ở Mục H.2.1 trên đây cần lưu ý những điểm sau:

a) Nếu ε > 0 thì trọng lượng Gi phải cộng thêm vào trọng lượng ΔGi, tính theo công thức:

(H.37)

Trong đó

Go trọng lượng khối đất nằm giữa mặt phẳng tính toán và mặt phẳng thẳng đứng đi qua chân phẳng tính toán, có xét cả tải trọng trên bề mặt khối đất này (xem Hình H.9.b).

b nếu mặt phẳng tính toán có hình dạng gãy khúc, thì trong các công thức (H.32) và (H.33) cho phép lấy ε = εbc, trong đó εhq - trị số bình quân gia quyền của góc nghiêng so với đường thẳng đứng của các đoạn phẳng thuộc mặt phẳng tính toán, xác định theo công thức:

 

(H.38)

εi góc nghiêng so với đường thẳng đứng của đoạn phẳng i thuộc mặt phẳng tính toán, lấy với dấu trừ khi nghiêng về phía bờ đất (xem Hình H.2);

Δhi chiều cao của đoạn thẳng i thuộc mặt phẳng tính toán,

h chiều cao của mặt phẳng tính toán;

n số lượng đoạn phẳng của mặt phẳng tính toán;

c nếu theo công thức (H.30) tính ra được Ea,n < 0, thì phải lấy Ea,n = Ea,d = 0.

CHÚ THÍCH 1 Nếu mặt sụt gãy khúc thì:

- Trong các phần tử có 90o thường phải xét hoạt tải trên mặt phần tử và nếu tính toán theo nhóm trạng thái giới hạn thứ nhất thì hệ số đảm bảo của tải trọng đối với trọng lượng đất được lấy là n = 1,1, đối với trọng lượng hàng rời: n = 1,3;

- Trong các phần tử có 90o không cần xét đến hoạt tải trên mặt phần tử, trừ tải trọng do đống hàng rời đổ trên bến và, nếu tính toán theo các nhóm trạng thái giới hạn thứ nhất thì hệ số đảm bảo của tải trọng đối với trọng lượng đất được lấy là n = 0,9, đối với trọng lượng hàng rời: n = 1,0.

CHÚ THÍCH 2 Dấu trừ nhận được khi tính E chứng tỏ rằng thành phần thẳng đứng của áp lực đất chủ động hướng lên trên.

H.2.1.8  Các thành phần nằm ngang thẳng đứng và pháp tuyến của áp lực đất chủ động trên các gối đứng riêng rẽ ở độ sâu y được xác định theo các công thức sau:

σa,n,o = σa,nkab

(H.39)

σa,d,o = σa,n,otg(ε + δ)

(H.40)

(H.40.a)

Trong đó:

σa,n Thành phần nằm ngang của cường độ áp lực đất chủ động trên 1 m dài, xác định theo chỉ dẫn ở các Mục H.2.1.1, H.2.1.4 hoặc H.2.1.5 trên đây;

ka Hệ số, xét sự làm việc không gian của đất và được xác định theo công thức:

Khi y ≤ ygh;

(H.41)

Khi y > ygh:

 

(H.42)

Trong đó:

(H.43)

b, to Bề rộng (đường kính) của gối đứng riêng rẽ và khoảng cách tim đến tim của các gối đó;

ε, δ Giống như khi xác định σa,n;

CHÚ THÍCH Đối với gối đơn độc thì hệ số ka phải xác định theo công thức (H.41)

H.2.2  Xác định áp lực đất bị động

H.2.2.1  Trong trường hợp mặt đất là phẳng, tải trọng phân bố đều và các lớp đất nằm song song với mặt đất thì các thành phần nằm ngang σn,n, thẳng đứng σa,d và pháp tuyến σa,pt của cường độ áp lực đất bị động ở độ sâu y được xác định;

a) Khi mặt đất nằm ngang và mặt phẳng tính toán thẳng đứng - theo các công thức (H.44) và (H.45) trên Hình H.11.a;

b) Khi mặt đất nằm ngang và mặt phẳng tính toán nằm nghiêng - theo các công thức (H.46) và (H.47) trên Hình H.11.b;

c) Khi mặt đất nằm nghiêng, lúc |p| ≤ φ và mặt phẳng tính toán thẳng đứng - theo các công thức (H.48) và (H.49) trên Hình H.12.a;

d) Khi mặt đất nằm nghiêng, lúc |p| ≤ φ và mặt phẳng tính toán nằm nghiêng một góc ε < 7o so với đường thẳng đứng - theo các công thức (H.51) và (H.52) trên Hình H.12.b.

Trong các công thức (H.44) - (H.53):

γi, Δyi Dùng trong (có xét lực đẩy nổi của nước) và chiều cao lớp đất i tại mặt phẳng tính toán trong phạm vi y;

n Số lượng các lớp đất tại mặt phẳng tính toán trong phạm vi y;

q Tải trọng thẳng đứng phân bố đều trên 1 m2 mặt đất nằm ngang hoặc trên 1m2 hình chiếu của mái dốc lên mặt phẳng nằm ngang khi P ≠ 0;

ε Góc nghiêng của mặt phẳng tính tại độ sâu y so với đường thẳng đứng, lấy với dấu trừ khi nghiêng ra phía ngoài (Hình H.11 và H.12);

φ,c Góc ma sát trong và lực dính đơn vị của đất tại độ sâu y của mặt phẳng tính toán;

δ Góc lệch so với đường thẳng của mặt phẳng tính toán áp lực đất bị động, thường lấy bằng góc ma sát của đất ở mặt tiếp xúc với mặt phẳng tính toán tại độ sâu y, nhưng không lớn hơn 30o, góc ma sát của đất ở mặt tiếp xúc với mặt phẳng tính toán thường lấy bằng φ ;

λn,n Hệ số thành phần nằm ngang của áp lực đất bị động;

P Góc nghiêng của mặt đất so với đường nằm ngang, lấy với dấu cộng khi mặt đất phía bờ cao hơn mép bến;

β Góc, lấy bằng .

Nếu trị số σa,d tính được là số âm thì điều đó chứng tỏ rằng thành phần thẳng đứng của cường độ áp lực đất bị động hướng xuống dưới (Hình H.11.b);

CHÚ THÍCH

Khi tính toán theo nhóm các trạng thái giới hạn thứ nhất thì trọng lượng đất  thường được tính với hệ số đảm bảo của tải trọng là n = 0,9.

H.2.2.2  Nếu mặt đất có hình dạng phức tạp, nếu ranh giới các lớp đất không phẳng và không song song, mặt ép trồi có dạng gãy khúc v.v...thì các thành phần nằm ngang En.n và thẳng đứng En,d của áp lực đất bị động được phép xác định bằng phương pháp biến phân theo cách tương tự như các chỉ dẫn ở Mục H.7 trên đây. Khi đó cần tìm mặt ép trôi nguy hiểm nhất tương ứng với trị số nhỏ nhất của đại lượng En,n và các giá trị En,n và En.d tính được khi có mặt trượt nguy hiểm nhất này sẽ là các thành phần cần tìm của áp lực đất bị động.

(H.44)

σa,d = σa,d.tgδ

(H.45)

λn,n Xác định theo bảng H.2 khi ε = 0.

(H.46)

σn,d = σn,n.tg(ε + δ)

(H.47)

(H.47.a)

λn,n Xác định theo Bảng H.2.

a) Khi mặt phẳng tính toán thẳng đứng b) Khi mặt phẳng tính toán nằm nghiêng

CHÚ DẪN

1 Mặt phẳng tính toán

Hình H.11 - Sơ đồ xác định áp lực đất bị động khi mặt đất nằm ngang

(H.48)

σn,d = σn,n.tgδ

(H.49)

(H.50)

a) Khi mặt phẳng tính toán thẳng đứng b) Khi mặt phẳng tính toán nằm nghiêng (ε < 7o)

CHÚ DẪN

1- Mặt phẳng tính toán

Hình H.12 - Sơ đồ xác định áp lực đất bị động khi mặt đất nằm nghiêng

Bảng H.2 - Giá trị của λa,n

φ

Độ

δ

Giá trị của λa,n khi ε bằng

-30o

-20o

-10o

0o

10o

20o

30o

5

0

1,09

1,12

1,14

1,18

1,22

1,26

1,30

1/3 φ

1,12

1,15

1,20

1,24

1,29

1,34

1,34

φ

1,15

1,18

1,22

1,27

1,32

1,37

1,42

10

0

1,20

1,24

1,33

1,42

1,51

1,62

1,75

1/3 φ

1,29

1,35

1,43

1,52

1,61

1,71

1,84

φ

1,45

1,51

1,56

1,63

1,71

1,79

1,95

15

0

1,30

1,39

1,55

1,69

1,98

2,07

2,34

1/3 φ

1,50

1,61

1,70

1,86

2,11

2,31

2,56

φ

1,80

1,90

2,05

2,12

2,32

2,53

2,84

20

0

1,45

1,60

1,80

2,04

2,32

2,79

3,17

1/3 φ

1,72

1,89

2,11

2,35

2,67

3,09

3,57

φ

2,27

2,40

2,61

2,86

3,15

3,49

3,86

25

0

1,58

1,74

2,12

2,46

3,00

3,68

4,30

1/3 φ

2,01

2,25

2,59

3,09

3,56

4,24

5,13

φ

2,87

3,16

3,48

3,94

4,59

5,36

5,83

30

0

1,72

2,02

2,43

3,00

3,70

4,70

6,10

1/3 φ

2,33

2,72

3,28

3,94

4,88

6,15

7,84

φ

3,72

4,23

4,86

5,67

6,65

7,82

9,01

35

0

1,91

2,28

2,89

3,69

4,70

6,46

9,00

1/3 φ

2,79

3,46

4,26

5,29

7,17

9,17

13,7

φ

4,54

5,62

6,71

7,76

10,35

12,7

15,4

40

0

2,14

2,66

3,42

4,60

6,24

8,85

13,0

1/3 φ

3,37

4,36

5,66

7,54

10,4

14,5

21,6

φ

5,48

6,89

8,81

11,4

15,1

20,3

26,7

45

0

2,40

3,19

4,22

5,83

8,19

12,0

18,0

1/3 φ

4,12

5,62

7,43

10,1

14,2

21,1

29,2

9

7,00

9,00

11,5

16,5

20,5

28,0

36,9

CHÚ THÍCH Với các giá trị trung gian của φ, δε thì trị số λn,a được xác định bằng nội suy.

                               

(H.51)

σn,d = σn,n.tg(ε + δ);

(H.52)

(H.52.a)

Khi ε > 7o

(H.53)

Với bất kỳ mắt ép trồi nào, các đại lượng En,n và En,d được tính toán theo các công thức:

(H.54)

(H.55)

Trong đó

ΔEn,i, ΔEd,i Các thành phần nằm ngang và thẳng đứng của áp lực đất bị đóng do phần tử i của lăng thể ép trồi, xác định theo các công thức (H.32) và (H.33) với cùng các giá trị ε như trong công thức (H.46) và với  nhưng không lớn hơn 20o đối với các phần tử có (αi + βi) > 90o;

δbq Giá trị bình quân gia quyền của góc lệch của áp lực đất bị động vuông góc với mặt phẳng tính toán, thường lấy bằng giá trị bình quân gia quyền của góc mà sát ở mặt tiếp xúc với mặt phẳng tính toán, tính theo công thức (H.34); trị số góc ma sát δ, ở mặt tiếp xúc với mặt tính toán thường lấy bằng φj;

m Số lượng các phần tử trong lăng thể ép trồi.

Khi tính toán áp lực đất bị động phải tuân thủ các chỉ dẫn ở Mục G.9.a trên đây và lưu ý các điểm sau:

a- Nếu ε < 0 thì khối đất nằm giữa mặt phẳng tính toán và mặt phẳng thẳng đứng vẽ qua chân mặt phẳng tính toán sẽ không xem là một phần tử riêng, nhưng trọng lượng của khối đất này, kể cả tải trọng trên bề mặt, được phân bố vào trọng lượng các phần tử của lăng thể ép trôi tỷ lệ thuận với các phần tử đó. Gia số ΔGi thêm vào trọng lượng của phần tử i được tính theo công thức (H.37);

b) Nếu trị số En,d tính được theo công thức (H.33) là số âm thì có nghĩa là thành phần thẳng đứng của áp lực đất bị động hướng xuống dưới (Hình H.11.b và H.12.b).

H.2.2.3  Các thành phần nằm ngang σn,n,o, thẳng đứng σn,d,o, và pháp tuyến σn,pt,o của cường độ áp lực đất bị động trên các trụ đứng riêng rẽ tại độ sâu y được xác định theo công thức:

σn,n,o = σn,nknb

(H.56)

σn,d,o = σn,n,otg(ε + δ)

(H.57)

(H.57.a)

Trong đó:

σn,n Thành phần nằm ngang của cường độ áp lực đất bị động trên 1m dài, xác định theo chỉ dẫn ở các Mục H.11 hoặc H.12 trên đây;

k’n Hệ số, xét đến sự làm việc không gian của đất, xác định theo công thức sau:

 

* Khi yygh :

(H.58)

* Khi y > ygh:

(H.59)

Trong đó:

 

(H.60)

b và lo Bề rộng (đường kính) của các trụ đứng riêng rẽ và khoảng cách tim đến tim các trụ;

εδ Giống như khi xác định σn,n.

CHÚ THÍCH Đối với các trụ đơn độc thì hệ số k’n phải xác định theo công thức (H.58).

H.3  Áp lực hông của đất ở giai đoạn trước trạng thái giới hạn

H.3.1  Xác định áp lực đất ở trạng thái tĩnh

H.3.1.1  Trong trường hợp mặt đất nằm ngang, tải trọng phân bố đều q và các lớp đất nằm ngang thì các thành phần nằm ngang σo,n và thẳng đứng σo,d của cường độ áp lực đất ở trạng thái tĩnh lên mặt phẳng tính toán thẳng đứng tại độ sâu y được xác định theo công thức:

(H.61)

σo,d = σo,ntgδ

(H.62)

Trong đó

γi, Δyi.n Như trong các công thức (H.1) - (H.28);

σo,n Hệ số thành phần nằm ngang của áp lực đất ở trạng thái tĩnh, được xác định như sau:

a- Nếu δ = 0 - dùng đồ thị trên Hình H.13 tùy thuộc vào trị số µ hoặc dùng công thức:

(H.63)

b- Nếu δ = 0 - dùng đồ thị trên Hình 13 tùy thuộc vào trị số φgd tính theo công thức:

φgd = arcsin (1-2µ)

(H.64)

µ Hệ số poát xông của đất, xác định theo Bảng G.5 của Phụ lục G.

H.3.1.2  Trong các trường hợp phức tạp áp lực đất ở trạng thái tĩnh được xác định như áp lực chủ động theo các chỉ dẫn ở Mục H.2.1.5 trên đây, khi đó sẽ lấy lực dính đơn vị bằng không, còn góc ma sát trong của đất thì lấy bằng giá trị giả định tính theo công thức (H.64).

H.3.2  Xác định áp lực đất bên trong các kết cấu kiểu ngăn từng ô

H.3.2.1  Khi có tải trọng phân bố đều q ở cao độ đỉnh của ô thì các thành phần nằm ngang σa,n và thẳng đứng σa,d của cường độ áp lực lên mặt phẳng thẳng đứng trong ô ở độ sâu y (Hình H.14) được xác định theo các công thức sau:

σa,n = σyλa,n

(H.65)

σa,d = σa,ntgδ

(H.66)

Trong đó:

σy áp lực thẳng đứng ở độ sâu y, xác định theo công thức:

(H.67)

(H.68)

γ Trọng lượng riêng của đất bên trong ô ở độ sâu y;

γi Chiều cao đất bên trên bề mặt của lớp trong phạm vi cân xác định σa,n;

σyi Áp lực thẳng đứng trên bề mặt của lớp trong phạm vi cần xác định σa,n;

* Đối với lớp trên cùng (lớp thứ nhất khi y ≤ y1)

σyi = q;

* Đối với lớp thứ hai (khi y > y1 - xem Hình H.14)

σy1 = σy2

Với trị số σy2 được tính theo công thức (H.67) khi y = y1σyi = q (tức là σv2 - áp lực thẳng đứng ở cao trình đáy lớp thứ nhất);

F; u diện tích và chu vi của ô (đối với các ô vuông và ô tròn thì , khi không có vách ngang thì ;

d Khoảng cách giữa hai thành vách của ô hoặc đường kính ô tròn;

λa,n Hệ số thành phần nằm ngang, xác định theo các chỉ dẫn ở Mục H.2.1.1 trên đây với φ = φgd, hoặc theo Hình H.13 tùy thuộc vào φgd;

φgd Trị số, xác định theo công thức (H.64);

δ - Góc ma sát giữa đất lên mặt tiếp xúc với thành vạch, được lấy như sau:

* Khi En ≥ 4Ed1 lấy với dấu cộng;

* Khi En < 4Ed1 lấy với dấu cộng ở trên độ sâu ygh và với dấu trừ dưới độ sâu ygh: EnEd1 - Mô đun biến dạng của đất và của đất lắp lòng ô;

ygh Độ sâu mà tại đó độ lún của đất lấp lòng ô bằng độ lún của ô, xác định bằng phương pháp gần đúng dần.

Hình H.13 - Đồ thị để xác định λa,n khi mặt đất lấp nằm ngang và mặt phẳng tính toán thẳng đứng

1- Khi δ = 0; 2- Khi δ = φgd; 3- Khi δ = - φgd

CHÚ DẪN

1 Ô ngăn

2 Ranh giới các lớp đất

3 Biểu đồ thành phần nằm ngang σa,n của áp lực đất trong ô

Hình H.14 - Sơ đồ xác định áp lực đất bên trong các kết cấu kiểu ngăn từng ô

CHÚ THÍCH 1 Đối với các thành vách song song với nhau (khi không có các vạch ngang) trị số σu,n ở độ sâu y ≤ 2d phải xác định theo công thức (H.1) của Phụ lục H.

CHÚ THÍCH 2 Khi δ là một hằng số trong phạm vi một lớp đất ở độ sâu y = ygh sẽ có sự thay đổi đột ngột trong các biểu đồ σa,nσa,d

H.3.2.2  Khi ở cao trình đỉnh ô có tải trọng không đều thì áp lực trên bề mặt bên trong của ô được phép xác định như sau:

- Khi y ≥ 2d - Theo các chỉ dẫn ở Mục H.16, bằng cách lấy q = qtd ở độ sâu y = 2d.

- Khi y < 2d - theo chỉ dẫn ở Mục H.15.

Giá trị qtd được tính theo công thức:

Trong đó

σa,n1 Thành phần nằm ngang của cường độ áp lực đất ở độ sâu y = 2d, xác định theo chỉ dẫn ở Mục H.15.

λa,n Hệ số áp lực hông, lấy khi xác định σa,n.

Phụ lục I

(Tham khảo)

Xác định áp lực nước thấm

I.1  Trong các tính toán công trình bến xây dựng trên nền không phải đá thì tác động của áp lực nước thấm do dao động mực nước trước bến được phép thay bằng một tải trọng nằm ngang và các lực thể tích thẳng đứng.

Áp lực nước thấm sẽ không cần xem xét đến trong các tính toán độ bền nếu như độ hạ thấp của mực nước trước bến trong một ngày đêm nhỏ hơn 1m và độ hạ thấp theo mùa nhỏ hơn 2 m.

CHÚ THÍCH: Dao động ngày đêm của mực nước là các dao động sau:

- Dao động ngày đêm của mực nước ở hạ lưu các đầu mối thủy điện;

- Dao động mực nước trên sông trong thời kỳ lũ;

- Dao động thủy triều đối với cảng thủy nội địa nằm trên sông ảnh hưởng thủy triều.

Dao động mực nước theo mùa là: dao động mực nước trong các hồ chứa nước khi khai thác hồ.

I.2  Để xác định tải trọng do áp lực nước thấm cần tính toán trị số độ chênh cột nước H tại công trình bến theo chỉ dẫn ở Mục I.3 dưới đây.

Tải trọng nằm ngang của áp lực nước thấm tác động dọc theo đường viền dưới đất của công trình bến được lấy dưới dạng một biểu đồ cường độ và đặt trực tiếp vào công trình hoặc cấu kiện công trình. Việc dựng và các định giá trị cường độ của biểu đồ khi tính toán độ bền các công trình bến tường cừ và bến tường góc trình bày trên Hình I.1, khi tính toán độ bền các công trình bến bằng cọc ống đường kính lớn - trên Hình I.2. Trong các tính toán về ổn định thì các biểu đồ tải trọng nằm ngang do áp lực nước thấm được phép xác định theo các chỉ dẫn trên Hình I1, trong đó diện tích các biểu đồ phải tăng lên 30% đối với các dao động ngày đêm của mực nước, và tăng lên 10% đối với các dao động theo mùa.

Trong các công thức (I.1) và (I.2):

γw Trọng lượng riêng tính toán của nước;

J Gradien cột nước, xác định theo các công thức ghi ở các Hình I.1 và I.2 tùy thuộc vào sơ đồ tính toán;

I1, I2, I3 Chiều dài đường viền thấm phía sau, phía trước và bên dưới công trình, xác định theo các Hình I.1 và I.2 tùy thuộc vào sơ đồ tính toán;

B Bề rộng đáy công trình.

Lực thể tích thẳng đứng của áp lực nước thấm trong các tính toán về độ bền và ổn định công trình bến được tính vào trọng lượng riêng của đất nằm dưới mực nước ngầm chỉ trong phạm vi các chiều cao l1 và l2 (theo Hình I.1 và Hình I.2) theo cách thức sau đây (ở các đoạn khác thì trọng lượng riêng của đất nằm dưới nước được lấy bằng )

a/ Sau công trình trong phạm vi chiều cao l1:

γt = γdn + J7w

(I.1)

b) Trước công trình trong phạm vi chiều cao l2:

γt = γdo + J7w;

Trong đó

γt Trọng lượng riêng tính toán của đất trong phạm vi chiều cao tính toán;

γdn Trọng lượng riêng tính toán của đất có xét lực đẩy nổi của nước, trong phạm vi chiều cao tính toán.

Trong các công trình bến kiểu tường góc cũng phải tính cả tác động của áp lực nước thấm từ phía dưới bản đáy, áp lực này cũng có dạng biểu đồ tải trọng thẳng đứng và xác định theo các chỉ dẫn trên Hình I1 (sơ đồ 1).

Khi xác định các tải trọng ngang và các lực thể tích thẳng đứng do áp lực nước thấm cần lưu ý các điểm sau:

a- Tầng cách nước là đất có hệ số thấm nhỏ hơn 10 lần so với đất lấp.

b- Nếu tăng thấm nước nằm sâu hơn đáy công trình hoặc sâu hơn chân cọc van một đoạn lớn hơn L = 2Hb thì, trong các sơ đồ tính toán, độ sâu của tầng cách nước (tầng cách nước tính toán) phải lấy bằng 1 (Hb - chiều cao bến đáy thiết kế đến đỉnh bến).

c- Các lớp kẹp lá đất sét có bề dày < 20 cm, hoặc các lớp kẹp là đất loại á sét có bề dày < 40 cm không được xem là tầng cách nước.

d- Các giá trị tiêu chuẩn  được xác định theo các công thức (I.1) và (I.2) khi dùng các đại lượng tiêu chuẩn  và .

e- Trường hợp nên có cấu tạo địa chất phức tạp thì áp lực nước thấm phải xác định bằng phương pháp tương tự thủy động điện.

I.3  Để xác định cột nước H tại công trình trước hết cần dựng đường quá trình trung bình của mực nước trước bến. Muốn vậy phải chọn trong số các biểu đồ dao động mực nước theo ngày đêm và theo mùa một biểu đồ ứng với mực nước cao nhất tính toán. Điểm gốc của đường quá trình trung bình của mực nước trước bến (góc của thời kỳ tính toán t = 0) được lấy ở thời điểm chấm dứt một thời gian dài mực nước trước bến không dao động, còn điểm cuối của đường quá trình (điểm cuối của thời kỳ tính toán) được lấy ở thời điểm (t = tn) đi xuống của mực nước cao nhất trước bến (Hình I.3).

Đối với các bến cho phép ngập thì mực nước tính toán cao nhất trước bến được lấy ở cao trình mặt bến, còn điểm gốc của đường quá trình trung bình của mực nước trước bến được lấy ở thời điểm tương ứng với cao trình đó.

Mực nước trong đường quá trình trung bình được tính từ tầng cách nước (tầng cách nước tính toán).

Thời kỳ tính toán t của đường quá trình trung bình mực nước trước bến phải chia làm 5 thời đoạn sao cho trong phạm vi t của mỗi thời đoạn đường quá trình mực nước có thể xem là tuyến tính.

CHÚ DẪN

1 Cọc vân (vỏ móng)

2 Bến tường góc

3 Tầng cách nước

4 Biểu đồ tải trọng nằm ngang của áp lực nước thấm

5 Biểu đồ tải trọng thẳng đứng của áp lực nước thấm

Hình I.1 - Các sơ đồ tải trọng do áp lực nước thấm

CHÚ DẪN

1 Cọc ống đường kính lớn

2 Tầng cách nước

3 Biểu đồ tải trọng ngang của áp lực nước thấm

Hình I.2 - Các sơ đồ tải trọng do áp lực nước thấm dùng để tính toán độ bền công trình bến bằng cọc ống đường kính lớn

Trị số cột nước H tại tường bến được xác định theo các công thức sau (xem Hình I.3):

- Khi không có kết cấu thoát nước ngầm:

H = H1;

(I.3)

- Khi có kết cấu thoát nước ngầm;

 

H = 0,5 (H1 + H2);

(I.4)

Trong đó:

 

H1 = ho - hr + S;

(I.5)

(I.6)

H1 cột nước, được xác định không xét đến hoạt động của hệ thống thoát nước ngầm.

H2 cột nước, xác định theo công thức (I.5) có xét đến hoạt động của hệ thống thoát nước ngầm;

ho,h1 chiều sâu nước trước bến tính từ tầng cách nước tương ứng với thời điểm đầu (ho) và thời điểm cuối (ht) của thời kỳ tính toán, xác định theo đường quá trình trung bình của mực nước trước bến;

CHÚ DẪN

1 Đường quá trình theo mùa hoặc theo ngày đêm của mực nước trước bến

2 Đường quá trình trung bình của mực nước trước bến

Hình I.3 - Dựng đường quá trình trung bình của mực nước trước bến

vi, vi-1 - tốc độ biến thiên mực nước trước bến tương ứng với thời đoạn Δt1 và Δti-1 khi i = 1 thì lấy vi-1 = 0, trong các trường hợp còn lại (i > 1) thì vi và vi-1 được tính theo các công thức sau:

(I.7)

(I.8)

Trong đó

Δh, Δhi-1 Trị số dâng hoặc hạ mực nước tương ứng cho các thời đoạn Δti và Δti-1 xác định theo đường quá trình trung bình của mực nước trước bến; khi mực nước hạ thì trị số (Δh, Δhi-1) lấy với dấu trừ;

tn Thời kỳ tính toán;

ti-1 Thời gian biến động mực nước kể từ lúc bắt đầu thời kỳ tính toán cho đến cuối thời đoạn Δti-1, khi i = 1 thì lấy ti-1 = 0;

n Số lượng các thời đoạn Δt1;

θi Thông số, xác định theo đồ thị trên Hình 4 tùy thuộc vào các hệ số βiτi

βi Hệ số, tính theo công thức:

(I.9)

Li Chiều dài tính toán của dòng nước ngầm, xác định theo công thức (I.10) dưới đây, nhưng không được lớn hơn Li:

(I.10)

Hình I.4. Đồ thị giá trị của hệ số θ

L1 Trị số thực của chiều dài dòng nước ngầm tính từ ranh giới thấp đến ranh giới cao của dòng, xác định theo Hình I.5 có xét đến chỉ dẫn a (Chú thích 1) dưới đây:

a Hệ số thông mực nước, bằng:

(I.11)

kt hệ số thấm của đất trong phạm vi chiều cao htb, lấy theo Bảng G.6 của Phụ lục G: khi đất không đồng nhất cho phép lấy trị số bình quân gia quyền của hệ số thấm, tinh theo công thức (G.4) của Tiêu chuẩn này;

v hệ số nhả nước của đất lấp, lấy theo Bảng G.7 của Phụ lục G;

htb Chiều sâu trung bình của dòng nước ngầm trong thời kỳ tính toán, tính từ tầng cách nước theo công thức:

(I.12)

hmax  Chiều sâu nước lớn nhất trước bến, tính từ tầng cách nước (xem Hình I.3);

ht  Như trong công thức (I.5);

ξ  Hệ số sức kháng thủy lực của công trình bến, xác định theo công thức:

(I.13)

ξ1  Hệ số sức kháng thủy lực của công trình bến khi thấm dưới công trình hoặc trong hệ thống thoát nước ngầm, hoặc thấm vòng qua đầu công trình, xác định theo Bảng I.1.

ri  Hệ số, lấy bằng 1 đối với các sơ đồ 1 và 2 (Hình I.5); đối với sơ đồ 3 thì tính theo công thức:

(I.14)

Sơ đồ 1

(Ranh giới trên nằm xa vô cực)

Sơ đồ 2

(Tại ranh giới trên mực nước ngầm cố định)

Sơ đồ 3

(Ranh giới trên không thấm nước hoàn toàn hoặc một phần)

Hình I.5 - Sơ đồ xác định ranh giới trên của dòng nước ngầm (tiếp theo)

CHÚ DẪN

1  Ranh giới dưới của dòng nước ngầm (bến)

2  Ranh giới trên của dòng nước ngầm

3  Mực nước ngầm ở đầu thời kỳ tính toán (t=0)

4  Mực nước ngầm ở cuối thời kỳ tính toán

5  Tầng cách nước

Hình I.5 - Sơ đồ xác định ranh giới trên của dòng nước ngầm (kết thúc)

CHÚ THÍCH 1  Khi tầng cách nước nằm nghiêng thì ranh giới trên của dòng nước ngầm phải lấy tại mặt cắt có chiều sâu dòng nước ngầm là  (xem sơ đồ 3 trên Hình I.5).

Khi bến được xây dựng trên đê chắn sóng thì ranh giới trên của dòng nước ngầm phải lấy theo sơ đồ 3 trên Hình I.5 bằng cách vẽ mặt phẳng này tại giữa đê.

Khi chọn ranh giới tính toán của dòng nước ngầm theo Hình I.5 cần lưu ý rằng, theo sơ đồ 2 trị số cột nước nhận được sẽ lớn hơn so với sơ đồ 1 còn theo sơ đồ 3 thì cột nước sẽ nhỏ hơn so với sơ đồ 1.

CHÚ THÍCH 2  Làm kết cấu thoát nước ngầm chỉ hợp lý khi cột nước trước bến lớn hơn 3 m.

 

Bảng I.1 - Các giá trị của hệ số sức kháng

Hệ số

Hướng thấm

Công thức xác định ξi

Chú thích

Dưới công trình

Trong cống thoát nước ngầm

 

Pg chu vi ướt của cống thoát nước ngầm

 

Trong khe thẳng đứng giữa các cấu kiện

Sg khoảng cách giữa các kết cấu thoát nước ngầm;

hg chiều dài phần làm việc của ống

dg đường kính ống trong mặt bằng. Khi mối nối có dạng khóa thép thì phải lấy

 

Trong kết cấu thoát nước ngầm thẳng đứng

 

Vòng qua đầu công trình

L chiều dài bến.

Đối với sơ đồ 3 (Hình I.5) không phải xét đến khi tường bến cắm vào tầng cách nước.

Trong kết cấu thoát nước nằm ngang kiểu lớp (lớp đệm)

B bề rộng kết cấu thoát nước ngầm

CHÚ THÍCH:

1. htb Trị số xác định theo công thức (I.12)

2. Khi thời gian hạ thấp mực nước trước bến bé hơn 20 ngày đêm thì các trị số phải tăng thêm 0,44, còn giảm bớt 0,44.

 

 

Phụ lục K

(Tham khảo)

Xác định tải trọng tàu va khi cập vào công trình

K.1  Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng nằm ngang vuông góc với mép bến H do tàu va khi cập vào công trình bến có tường mặt liền được xác định theo đồ thị trên Hình K.1 tùy thuộc vào lượng rẽ nước Dt của tàu, nếu thành phần pháp tuyến của vận tốc tàu cập bến không lớn hơn các giá trị quy định trong Bảng K.1 hoặc tùy thuộc vào động năng va E của tàu xác định tải trọng nằm ngang vuông góc với mép bến H.

Bảng K.1 - Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng nằm ngang vuông góc với mép bến H

Tàu

Thành phần vuông góc của tốc độ cập tàu v (m/s) với lượng rẽ nước tính toán Dt (1000 tấn)

≤ 2

5

10

20

40

100

≥ 200

Tàu biển

0,22

0,15

0,13

0,11

0,10

0,09

0,08

Tàu sông

0,20

0,15

0,10

-

-

-

-

Nếu dùng các thiết bị đệm tàu khác với các thiết bị chỉ trên Hình K.1 thì trị số  phải tính toán theo các quy định của Tiêu chuẩn nói trên, trong đó độ mềm của vỏ tàu được lấy bằng ct = 0,00002 m/kN (0,002 m/T), còn trị số độ mềm của công trình bến lấy bằng cb = 0,00004m/kN (0,0004m/T).

K.2  Trị số tiêu chuẩn của tải trọng dọc mép bến H do tàu va khi cập vào công trình được tính toán theo công thức:

 

(K.1)

Trong đó:

f hệ số ma sát;

f = 0,5 khi lớp mặt là bê tông hoặc cao su;

f = 0,25 khi lớp mặt là gỗ.

K.3  Trị số tính toán của các tải trọng nằm ngang theo hướng vuông góc với mép bến Hx và dọc theo mép bến Hy do tàu va khi cập bến được xác định theo Điều 9.3 của Tiêu chuẩn này.

CHÚ DẪN

1 Không có thiết bị đệm tàu

2 Thiết bị đệm tàu bằng một lớp lốp ô tô

3 Thiết bị đệm tàu bằng hai lớp ô tô

4 Thiết bị đệm tàu bằng các ống cao su đường kính 0,3 m

5 Thiết bị đệm tàu bằng các ống cao su đường kính 0,4 m

Hình K.1 - Đồ thị các trị số tiêu chuẩn của tải trọng nằm ngang theo hướng vuông góc với mép bến  do tàu va khi cập bến

Phụ lục L

(Tham khảo)

Xác định lực kháng của hàng cọc

L.1  Trong tính toán ổn định chung, lực kháng Qhc của hàng cọc hoặc các cấu kiện công trình khi mặt trượt cắt qua cọc hoặc các cấu kiện này được xác định theo trình tự sau (theo các trị số tải trọng và đặc trưng của đất dùng trong phương pháp tính toán này).

a. Dựng biểu đồ tổng các thành phần pháp tuyến của cường độ áp lực đất chủ động và bị động theo tim cọc trên đoạn nằm trên dưới mặt trượt (Hình L.1 hoặc Hình L.2).

Thành phần pháp tuyến tổng σgt của cường độ áp lực đất chủ động và bị động theo tim cọc ở độ sâu y kể từ mặt đất tính toán quy ước được xác định theo công thức:

 

(L.1)

Trong đó:

 

(L.2)

(L.3)

Trong đó

σn,pt, σa,pt Thành phần pháp tuyến (theo tim cọc) của cường độ áp lực đất chủ động và bị động;

σn,n, σa,n Thành phần nằm ngang của cường độ áp lực đất chủ động và bị động xác định theo công thức (H.46) và (H.7) của Phụ lục H với:

δ = 0 Trong tính toán ổn định bằng phương pháp mặt trượt gãy khúc;

δ = θ1 - ε Nhưng không nhỏ hơn 0o và không lớn hơn 30o - trong tính toán ổn định bằng phương pháp mặt trượt cung tròn;

θ1 Góc nghiêng so với đường thẳng đứng của đường thẳng nối tâm cung trượt với chân cọc; lấy dấu trừ nếu đường thẳng nối tâm cung trượt với chân cọc nằm bên trái tâm cung trượt;

ε Góc nghiêng so với tim cọc so với đường thẳng đứng, lấy với quy tắc về dấu giống như xác định σn,nσa,n;

bc Bề rộng hoặc đường kính cọc;

τc Bước cọc theo chiều dài công trình;

k’n, k’a Hệ số, xét sự làm việc không gian của đất trong lăng thể ép trồi và trong lăng thể sụt, xác định theo các công thức sau:

* Khi y ≤ ygh;

(L.4)

(L.5)

* y > ygh:

 

(L.6)

Trong đó:

φ Góc ma sát trong của đất ở độ sâu y;

ygh Khoảng cách, xác định theo các công thức sau:

* Đối với hệ số k’n:

(L.7)

* Đối với hệ số k’a:

 

(L8)

Được phép lấy mặt phẳng nằm ngang đi qua giao điểm tim cọc với mặt trượt (Hình L.1 hoặc Hình L.2) làm mặt đất tính toán quy ước. Đất nằm bên trên mặt phẳng tính toán quy ước này được xem như tải trọng.

Tải trọng phân bố đều không đều trên mặt phẳng tính toán quy ước trong phạm vi bề rộng lăng thể ép trồi và bề rộng lăng thể sụt được phép thay thế bằng tải trọng phân bố đều bình quân gia quyền. Để xác định bề rộng lăng thể ép trồi và bề rộng lăng thể sụt ở cao độ mặt phẳng tính toán quy ước cho phép vẽ mặt trượt của lăng thể ép trồi đi từ chân cọc lên với góc nghiêng (450 + φ / 2), còn mặt trượt của lăng thể sụt - với góc nghiêng (450 - φ / 2) tính từ tim cọc.

b. Căn cứ vào biểu đồ tổng σpt, tìm được để dựng đa giác lựa và đa giác dây (Hình L.1 hoặc L.2).

c. Vẽ đường tiếp tuyến với đường bao đa giác dây tại điểm Bo nằm cao hơn chân cọc một đoạn 0,15t (trong đó t - khoảng cách từ chân cọc đến giao điểm giữa tim cọc với mặt trượt), và xác định mô men uốn MA (kNm/m) tại cao trình của giao điểm giữa tim cọc và mặt trượt theo công thức:

MA = η.xA

(L.9)

Trong đó:

η Khoảng cách cực của đa giác lực, kN/m;

xA Tung độ của đa giác dây ở cao độ của giao điểm giữa tim cọc với mặt trượt, m;

d Mô men uốn Mhc (kNm/m) mà hàng cọc có thể chịu xuất phát từ độ bền của các cọc được xác định theo công thức:

(L.10)

Trong đó:

Mc mô men uốn theo độ bền của cọc;

e Trị số giới hạn của phản lực Rhc (kNm/m) của hàng cọc ở cao độ của giao điểm giữa tim cọc với mặt trượt được xác định trên đa giác lực theo cách thức sau:

Nếu MA ≤ Mhc, thì trị số Rhc được xác định từ điểm gốc của đường lực đến giao điểm giữa đường lực với đường thẳng đi qua cực và song song với tiếp tuyến của đa giác dây tại điểm Bo.

Nếu MA > Mhc thì trị số Rhc được xác định từ điểm gốc của đường lực đến giao điểm giữa đường lực với đường thẳng đi qua cực và song song với cát tuyến AoBo của đa giác dây; cát tuyến này được vẽ từ điểm Bo sao cho tung độ xmax ở cao độ của giao điểm giữa tim cọc với cung trượt có giá trị bằng

CHÚ DẪN

1 Mặt đất tính toán quy ước

2 Mặt trượt

Hình L.1 - Sơ đồ xác định lực kháng của hàng cọc khi tính toán ổn định công trình bằng phương pháp mặt trượt gãy khúc

CHÚ DẪN

1 Mặt đất tính toán quy ước 2 Mặt trượt cung tròn

Hình L.2 - Sơ đồ xác định sức kháng của hàng cọc khi tính toán ổn định công trình bằng phương pháp mặt trượt cung tròn

Trong tính toán này có thể xảy ra trường hợp là xmax < x (ở dây x - tung độ tại điểm ngàm), khi đó trị số Rbc được xác định từ điểm gốc của đường lực đến giao điểm giữa đường lực với đường thẳng đi qua cực và song song với cát tuyến vẽ qua điểm Ao của đa giác dây theo điều kiện x = xmax (Hình L.1 hoặc Hình L.2).

f) Lực kháng Qhc (kN/m) của hàng cọc được xác định như sau:

- Trong tính toán ổn định bằng phương pháp mặt trượt gãy khúc

Qhc = Rhc.cosε

(L.11)

- Trong tính toán ổn định bằng phương pháp mặt trượt cung tròn.

 

* Khi MA ≤ Mhc:

(L.12)

• Khi MA > Mhc:

(L.13)

Trong đó:

δ, θ1, ε Như trong các công thức (L.2) và (L.3):

θ2 Góc nghiêng so với đường thẳng đứng của đường thẳng nối tâm cung trượt với giao điểm giữa tim cọc và mặt trượt;

r Bán kính cung trượt.

g) Nếu mặt trượt cắt qua một số hàng cọc thì Qhc được xác định cho từng hàng.

h) Phải kiểm tra độ bền của hàng cọc khi chịu tác động của các lực cắt Qhc.

 

 

Phụ lục M

(Tham khảo)

Thông số kỹ thuật một số loại tàu sông

STT

Cấp

Tên phương tiện

Cõng dụng

Chiều dài TK

(m)

Chiều rộng TK

(m)

Chiều cao mạn

(m)

Chiều chìm

(m)

Mạn khô

(m)

Trọng tải toàn phần

(Tấn)

1

Cấp đặc biệt

NHÀ BÈ 08 (BIDADARI (15) )

Tàu chở dầu/hóa chất

99

17

8,5

6,66

4,43

6679

2

Cấp đặc biệt

Biển Đông Star (SKY HOPE (08), GURU BHUM (03))

Tàu chở container

111,6

20,2

10,4

7,5

2,92

9108

3

Cấp I

TRẦN HƯNG ĐẠO (BEACHWAY (74)

Tàu nạo vét

91,7

16

6

4,6

1,07

5000

4

Cấp I

VP ASPHALT 1

Tàu chở nhựa đường

91,03

15

7

4,6

2,41

3102,5

5

Cấp I

VP ASPHALT 2

Tàu chở nhựa đường

91,03

15

7

4,6

2,41

3095

6

Cấp I

ANNIE GAS 09 (G, HARVEST)

Tàu chở khi dầu hóa lỏng (có nén)

99,9

16,2

8

5,12

2,92

3688

7

Cấp I

CAM RANH 07 (VINASHIN SOUTHERN 5 (13))

Tàu chở hàng tổng hợp/container

96

16

7,35

5,2

1,86

4893,2

8

Cấp I

ALL MARINE 09 (HOÀNG PHÁT 289 (17))

Tàu chở hàng tổng hợp

78,4

12,6

7,2

5,9

1,31

3763,5

9

Cấp I

CÁT TƯỜNG 25 (MINH LINH 08-ALCI (11))

Tàu chở hàng tổng hợp

73,6

12,6

6,48

5,35

1,14

3207,1

10

Cấp I

CENTURY STAR 02 (CENTURY STAR(15) , ĐẠI PHÁT 20 (10))

Tàu chở hàng tổng hợp

84,97

15

7,5

6

1,51

4880,4

11

Cấp I

CFC 01

Tàu chở hàng tổng hợp

73,6

12,6

6,48

 

1,14

3221

12

Cấp I

HẢI AN 16 (HẢI AN 01(16))

Tàu chở dầu

84,97

15,3

7,9

6,34

1,57

4997,4

13

Cấp I

HOÀNG KHƯƠNG 08

Tàu chở hàng

75,45

12,32

6,5

5,25

1,01

3125,2

14

Cấp I

Sông Chanh 36

 

74,84

12,8

6,08

5,04

1,05

3090

15

Cấp I

TRUNG THẢO 36-BLC

Tầu Dầu

76

13,2

6,25

4,75

1,51

3036,8

16

Cấp I

NAM VỸ19-ALCI

Chở hàng tổng hợp

73,6

12,6

6,48

5,35

1,14

3229,1

17

Cấp I

NIMEX01

Chở hàng tổng hợp

74,8

12,6

6,48

5,38

1,11

3164,1

18

Cấp I

THÀNH CÔNG 18-ALCI

Chở hàng tổng hợp

74,8

12,8

6,2

5,06

1,15

3185

19

Cấp II

THUẬN PHONG 2000 (TPS 2000(14))

Sà lan chở hàng trên boong

58

16,5

3,3

2,6

0,71

1940

20

Cấp II

TRUNG THAO 1818-BLC

Tàu chở dầu/hóa chất

71,2

12,6

6,48

5,35

 

2703,5

21

Cấp II

Thành Phát 4

Chở hàng

57,8

11,5

4,3

3

1,31

1824,5

22

Cấp II

Sông Chanh 66

 

63,7

11

5,3

4,5

0,81

1926

23

Cấp II

Visal SaiGon

(FUTURE ONE (09), VOS HUNTER (08), DEA HUNTER (08))

Tàu kéo/phục vụ thả neo

58,53

13,72

6,9

5,9

0,6

1971

24

Cấp II

An Bang

LADY LORRAINE (98)

Tàu kéo/cứu hộ

56,39

13,81

6,88

5,98

0,64

1921

25

Cấp II

VICCO-03

(BIỂN ĐÔNG 01 (08))

Sà Lan Cẩu

57,6

20

3

2

1,01

1500

26

Cấp II

Sea Dragon 08

 

64,24

12

6,2

5,35

0,86

2389,5

27

Cấp II

TOÀN THẮNG 68-ALCI

Tàu Dầu

83,4

12,8

5,7

4,35

1,36

2794,6

28

Cấp II

THÀNH TRUNG 26

 

69,54

11,6

5,3

4,35

0,96

2479,3

29

Cấp II

Hải Dương 101

Tàu kéo/cung ứng /chữa cháy

58,5

16

6,2

 

0,51

1934

30

Cấp II

HÒA BÌNH

Sà lan Cẩu

65

20

4

3

0,61

2857

31

Cấp II

AN PHONG

(LADY CARONLINE (00), ATLAS DAMPIER (85))

Tàu kéo/cung ứng

56,39

13,81

6,88

5,98

0,64

1913

32

Cấp II

Bình An

(LEWEK EBONY (05))

Tàu kéo /cung ứng

57

15

6,8

5,4

1,41

2052

33

Cấp II

APOLLOPACIFIC

Tàu chở khí dầu hóa lỏng

93,8

16

7

4,92

2,13

2995,6

34

Cấp II

AQUAMARINE GAS (MUAKATA MARU NO 23 (93), KOSHIN MARU NO 10 (03), SÔNG HỒNG 01(04) )

Tàu chở khí dầu hóa lỏng

66

12

5,4

4,7

0,73

1670

35

Cấp II

THÀNH PHÁT 01 (IMEXTRANS 16 (13), ĐẠI DƯƠNG 27-ALCI (07) )

Tàu chở hóa chất

65,85

10,8

5,4

4,65

0,76

1986,8

36

Cấp II

GIANG HẢI 1600

Sà lan chở hàng trên boong

49,8

16

3,3

2,6

0,46

1552,3

37

Cấp II

ASHICO 04

(TRÚC MINH (12), HÒA PHƯỚC (12), SÔNG ĐÀO 001 (12))

Sà lan chở hàng trên boong

52

15

3,3

2,8

0,51

1550,6

38

Cấp II

EVEREST 02 (MASSIVE TIDE )

Tàu kéo/cung ứng

59,52

13,8

6,9

5,85

0,76

1905

39

Cấp II

HAI DUONG 01 (SK LINE 500 )

Tàu kéo/cung ứng

58,5

16

6,2

5,2

0,51

1938,3

40

Cấp II

ASHICO 04

(TRÚC MINH (12), HÒA PHƯỚC (12), SÔNG ĐÀO 001 (12))

Sà lan chở hàng trên boong

52

15

3,3

2,8

0,51

1550,6

41

Cấp II

PTSC HA LONG (AQUAMARINE (12))

Tàu kéo/cung ứng

61,25

16,4

7,2

6

0,85

2461,9

42

Cấp II

BÌNH MINH 136 (BÌNH MINH 18 (14))

Tàu chở hàng tổng hợp

65,8

11,4

5,2

4,26

0,95

1819,6

43

Cấp II

BÌNH NGUYÊN 168 (TIẾN THÀNH 126(12), HẢI PHƯƠNG 125 (08))

Tàu chở hàng tổng hợp

63,7

11

5,3

4,5

0,81

1927,5

44

Cấp II

THÀNH PHÁT 03 (TRƯỜNG THÀNH 01(14), TRUNG THẢO 17 (08), ANH TÚ 450 (07))

Tàu chở dầu hóa chất

70,9

12,6

6,3

5,34

0,97

2813,7

45

Cấp II

PHONG LAN (MARIA CORINA (02))

Tàu kéo/cung ứng

54

13,8

5,8

4,8

0,41

1598,9

46

Cấp II

TIẾN THÀNH 26

Tàu chở hóa chất

74,8

12,8

6,1

5,1

1,01

2952,6

47

Cấp III

YẾT KIÊU P3

Sà lan Cẩu

38,59

20,6

3,6

2,5

1,11

869

48

Cấp III

KỲ VÂN 02

(KAMAKURA NO 2 (87))

Tàu kéo/cung ứng

52,7

12,2

4,65

4

0,61

1155,4

49

Cấp III

BESICO 918

Sà lan chở hàng trên boong

41

14

3,1

2,35

0,56

964,9

50

Cấp III

HC 56

Chở container,hàng khô

56,04

10

3,42

2,91

0,52

1132

51

Cấp III

CÁI LÂN 03

Sà lan chở hàng trên boong

42

10

3

2,5

0,51

847

52

Cấp III

KỲ VÂN 01

(KAMAKURA NO, 1 (87))

Tàu kéo/cung ứng

52,75

12,2

4,65

4,05

0,61

1100

53

Cấp III

PTSC SURVEYOR (DẦU KHÍ 104 (10), MIMOSA (96), THUNDERHEAD (88), BRAZOS (77))

Tàu khảo sát địa chất

55,69

11,59

3,97

3,39

0,59

849,7

54

Cấp III

BINH AN VICTORIA

Tàu kéo /cung ứng

52,33

12

5,5

4,5

0,61

944,7

55

Cấp III

Bình Minh

( SEACOR DISCOVERER (03))

Tàu kéo/cung ứng

54

14,95

5,8

4,8

1,01

1459,5

56

Cấp III

LAM SON 01 (ATMIS )

Tàu kéo/cung ứng

61,6

13,81

6,9

4,7

1,71

1178

57

Cấp III

LONG SƠN 01 (ILIM (93))

Tàu kéo/cung ứng

50,47

11,6

4,88

3,86

0,53

761

58

Cấp III

 

Chở hàng

45,25

12,5

3,4

2,85

0,56

998

59

Cấp III

BÌNH DƯƠNG 388 (HẢI TRƯỜNG 19 (14), HẢI TRƯỜNG 19-ALCI (14), THANH XUÂN 27-ALCI (12))

Tàu chở hàng tổng hợp

53,6

9,15

4,05

3,33

0,73

992

60

Cấp III

PHONG NHA (SEACOR NAVIGATOR (02))

Tàu kéo/cung ứng

54

14,95

5,8

4,8

0,51

1459,5

61

Cấp III

 

Chở hàng khô

31

11

3,15

2,86

0,31

925

62

Cấp III

THANH THÀNH ĐẠT 08 (HOÀNG BẢO 27 (11), ĐÀ NẴNG 45 (10))

Tàu chở hàng tổng hợp

53

9,15

4,05

3,3

0,76

885

63

Cấp III

NASOS II

Tàu kéo/cung ứng/thu gom dầu tràn

48,86

12

5

4

0,61

948

64

Cấp III

An Phú AP-07 (15), NAM BÌNH 02 (02), NAM HẢI (02), YẾT KIÊU (01), WOO (00)

Chở Dầu

55,345

8,000

4

3,7

0,31

923,2

65

Cấp III

SÀ LAN VISAL 800T

Sà Lan

41,56

12,2

3,2

2,35

0,61

792,8

66

Cấp III

SL99

Sà Lan

38,4

14

3

2,4

0,61

800

67

Cấp III

HẢI HÀ 18

Tàu chở dầu

55,6

10,4

3,4

2,8

0,61

948,5

68

Cấp III

VIETSHIP HB-03 (SÔNG GIANH HB-18(15))

Tàu nạo vét

48,84

12

3,6

2,9

0,71

826,4

69

Cấp III

HƯNG PHÚ 09

Chở hàng khô

44

12

3,4

3,07

0,34

1226

70

Cấp III

Thành Long (PICKLE )

Tàu kéo/cung ứng/chữa cháy

48,8

13,5

6

 

0,57

1200

71

Cấp III

VINAWACO-BÌNH DƯƠNG (BÌNH DƯƠNG(16), BELUGA (03))

Sà Lan

57,6

19,99

4

2,7

1,31

1000

72

Cấp III

BINH AN VALIANT

Tàu kéo/cung ứng/chữa cháy

52,31

13,8

6

5

0,61

1366,2

73

Cấp III

DẦU KHÍ 108 (MỸ Á (16) , DẦU KHÍ 108 (06), VIFRASAL-2 (96), ANDREASTURM (87))

Tàu kéo/cung ứng

48,77

11,58

4,57

3,81

0,77

821,8

74

Cấp IV

BINH AN RESEARCH

Tàu kéo/cung ứng

40,9

10,6

4,6

3,6

0,61

440,83

75

Cấp IV

CH 800

Sà lan Cẩu

37

10,16

3

2,1

0,91

389,3

76

Cấp IV

MINH HOÀNG 09 (ĐỒNG NAI 06 (13))

Tàu kéo/cung ứng

39,35

11

4,7

3,9

0,46

648,8

77

Cấp IV

BẾN ĐÌNH 01

Tàu chữa cháy

63

14

6,4

4,69

1,31

425

78

Cấp IV

THRIVING 2

phà chở khách/các loại xe

43,71

13,7

3,1

1,7

1,41

349,2

79

Cấp IV

THRIVING 3

Phà chở khách/các loại xe

52,46

14,37

2,8

1,47

1,34

363,7

80

Cấp IV

THRIVING 4

Phà chở khách/các loại xe

52,46

14,37

2,8

1,47

1,34

370,8

81

Cấp IV

PHÚ XUÂN 02

Sà Lan

34

10,5

2,8

1,8

1,1

400,3

82

Cấp IV

PHÚ XUÂN 02

Chở hàng khô

45,1

9,5

3,4

2,35

1,06

499,7

83

Cấp IV

DẦU KHÍ 105 (ANYELIR (97), OSAM DRAGON (87))

Tàu kéo/cung ứng

35

9,5

3,6

3,19

0,41

479,1

84

Cấp IV

An Bang

TM, Tàu thả phao

51

10,6

4,8

2,8

1,8

394,3

85

Cấp IV

Sà Lan

Chở Hàng Khô

39,13

7,15

2,8

2,5

0,31

482

86

Cấp IV

TRỤC VỚT 09

Sà Lan

30,14

9,7

2,7

1,6

0,86

330,4

87

Cấp IV

Đãi Lãnh

(VISAL (88), SINGAPORE SALVOR (85), SMITH TOKYO (85))

Tàu kéo /cứu hộ

52,03

11,3

5,35

4,71

0,66

659,7

88

Cấp IV

NASOS I

Tàu kéo/cung ứng /thu gom dầu tràn

44,9

10,6

4,6

3,6

1,01

572

89

Cấp IV

BINH MINH 02 (PAVLOVSK (09)

Tàu nghiên cứu

55

13,8

6,55

5,58

0,94

641,5

90

Cấp IV

BINH MINH 02 (PAVLOVSK (09)

Chở dầu

36,92

7

2,6

2,3

0,31

378

91

Cấp IV

PTSC RESEARCHER (DẦU KHÍ 106 (13))

Tàu nghiên cứu

45,89

11,58

4,88

4,27

0,62

734,5

92

Cấp IV

Côn Đạo 09

Tàu chở khách/chở hàng tổng hợp

44,1

9

4

3

1,01

329,4

93

Cấp IV

TĐC_96

Sà lan đóng cọc

41,66

18,4

3,2

1,5

1,71

575

94

Cấp IV

PHÚ QUÝ 01 (ARLAN (84) )

Tàu kéo/cung ứng

38,21

10,2

5

4,2

0,45

377

95

Cấp IV

Tiến Lực 15

Chở Hàng khô

40,9

6

2,5

2,17

0,34

374

96

Cấp IV

Hoàng Long (LEWEK RUBY )

Tàu kéo /phục vụ thả neo

42,05

12,6

5,3

4,5

0,91

655,1

97

Cấp IV

TRỤC VỚT 09

Sà lan

30,14

9,7

2,7

1,6

0,86

330,4

 

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] Công trình bến cảng sông - tiêu chuẩn thiết kế 22 TCN 219-94

[2] Công trình bến cảng Biển - tiêu chuẩn thiết kế 22 TCN 207-92

[3] Hướng dẫn thiết kế luồng vào cảng của Hiệp hội luồng tàu thế giới (PIANC) “Harbour Approach Channels-Design Guide”

[4] Tải trọng và tác động (do sóng và do Tàu) lên công trình thủy - Tiêu chuẩn thiết kế 22TCN 222.

[5] Tiêu chuẩn Anh về kết cấu Hàng hải: “British Standard Code of practice for: Maritime structues” BS 6349 và Tiêu chuẩn Anh về kết cấu bê tông: “British Standard: Structural use of concrete” BS 8110;

[6] Tiêu chuẩn kỹ thuật cảng biển Nhật bản: “OCDI Technical standards and commentaries for port and harbour facilities in Japan”;

[8] Thiết kế bến nổi xem hướng dẫn trong TCCS 05-2014/CHHVN, Thiết kế hệ thống neo và bến nổi tham khảo hướng dẫn BS 6349-6-1989)

[9] TCVN 10305:2015, Cảng thủy nội địa - Phân cấp kỹ thuật;

[10] TCVN 9346:2012, Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép - Yêu cầu chống ăn mòn trong môi trường biển;

[11] TCVN 3993:1985, Chống ăn mòn trong xây dựng - Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép - Nguyên tắc cơ bản để thiết kế;

MỤC LỤC

1  Phạm vi áp dụng

2  Tài liệu viện dẫn

3  Thuật ngữ và định nghĩa

4  Phân cấp công trình bến cảng thủy nội địa

5  Chọn kết cấu công trình bến

6  Các kích thước cơ bản của bến cảng nội địa

6.1  Cao trình mặt bến

6.2  Mực nước tính toán

6.3  Độ sâu khu nước trước bến

7  Các đặc trưng của vật liệu và đất

8  Các yêu cầu chính về cấu tạo

9  Tải trọng và tác động

9.1  Các loại tải trọng và các tổ hợp tải trọng

9.2  Tải trọng tiêu chuẩn

9.3  Tải trọng tính toán

9.4  Các tác động

10  Các quy định chủ yếu về tính toán

10.1  Các nguyên tắc tính toán

10.2  Tính toán ổn định

10.3  Tính toán độ bền

10.4  Tính toán về biến dạng

Phụ lục A (Tham khảo) Đặc trưng chủ yếu của từng loại cọc cừ

Phụ lục B (Quy định) Các yếu tố về vị trí và độ sâu lỗ khoan (hoặc xuyên) khi khảo sát địa chất công trình

Phục lục C (Tham khảo) Tính toán ổn định chung

Phục lục D (Tham khảo) Tính toán và thiết kế kết cấu neo

Phục lục E (Tham khảo) Xác định nội lực trong các cấu kiện công trình bến do lực va của tàu khi cập bến

Phụ lục F (Tham khảo) Tính toán khối gắn bích neo

Phụ lục G (Tham khảo) Các đặc trưng của đất

Phụ lục H (Tham khảo) Xác định áp lực hông của đất

Phụ lục I (Tham khảo) Xác định áp lực nước thấm

Phụ lục K (Tham khảo) Xác định tải trọng tàu va khi cập vào công trình

Phụ lục L (Tham khảo) Xác định lực kháng của hàng cọc

Phụ lục M (Tham khảo) Thông số kỹ thuật một số loại tàu sông

 

1) Thiết kế hệ thống neo và bến nổi tham khảo hướng dẫn BS 6349-6-1989

1) Thiết kế hệ thống neo và bến nổi tham khảo hướng dẫn BS 6349-6-1989

Click Tải về để xem toàn văn Tiêu chuẩn Việt Nam nói trên.

Để được giải đáp thắc mắc, vui lòng gọi

19006192

Theo dõi LuatVietnam trên YouTube

TẠI ĐÂY

văn bản mới nhất

×
Vui lòng đợi