GVHD: TS. DƯƠNG HỒNG THẨM SVTH: BÙI CAO MINH-1051022197
SỐ LIỆU BAN ĐẦU
Mã đề : B1h362B
Loại tường cừ bản có neo, yêu cầu tính bản neo
Số liệu hình học và cơ học của sơ đồ tính :
Góc ma sát
đất-lưng
tường
Phụ tải bề
mặt q
(kN/m
2
)
Góc
nghiêng
mặt đất với
phương
nằm ngang
Độ sâu đặt
thanh neo
y
1
(m)
Vật liệu
của tường
cừ bản
Độ sâu
mức nước
ngầm z
1
(m)

thì nên dùng cọc BARET thi công thành vách tầng hầm luôn, vì với hiện trạng thành
phố quy hoạch hiện nay không có mặt bằng rộng tận dụng mặt bằng thi công cao ốc
văn phòng và trung tâm thương mại, nên ta không thể dùng neo sang đất của công
trình khác được, vậy ta nên dùng cọc BARET, dùng hệ thống chống có quy mô lớn
như dùng thép chữ I300*400 để chống làm 2 hàng chống móc đất tới đâu thì chống
tới đó dùng kích thủy lực có sức đẩy lớn đặt giữa cây chống.
- Tường do đề bài giao không neo nhưng do chiều cao cắm cừ lớn (H=10m) nên ta
vẫn tính có neo, giả sử đặt thanh neo cách mặt đất 1.5 m ,đất bên trên không có tải tác
BÀI TẬP LỚN TƯỜNG CHẮN ĐẤT Trang: 2
GVHD: TS. DƯƠNG HỒNG THẨM SVTH: BÙI CAO MINH-1051022197
dụng có thể dùng làm hệ thống thủy lợi đào một con kênh mới chẳng hạn hoặc hệ
thống đường hầm cho một thành phố mới đang trong giai đoạn thi công cơ sở hạ tầng.
Tính toán thiết kế tường cừ bản trong bài tập này, ta sẽ sử dụng phương pháp
tính theo giả thiết tường dịch chuyển tự do vì ta có (
0; 0
ϕ δ
= =
) lưng tường trơn
phẳng, dùng công thức của Rankine với sơ đồ tính như sau:
BIỂU ĐỒ ÁP LỰC NGANG TL 1:100
BIỂU ĐỒ ÁP LỰC NGANG TL 1:100
c) Vẽ biểu đồ áp lực ngang.
Hệ số áp lực ngang chủ động lớp 1 (đất cát chiều cao z
1
=y
1
=1.5 m)
0
1
0

2
0
2
1 sin 1 sin 30
0.33
1 sin 1 sin 30
a
K
ϕ
ϕ
− −
= = =
+ +
Hệ số áp lực ngang bị động lớp 2
0
2
0
2
1 sin 1 sin30
3
1 sin 1 sin 30
p
K
ϕ
ϕ
+ +
= = =
− −
Hệ số áp lực ngang chủ động lớp 3 (đất cát chiều cao f m)
0

= = =
− −
Trình tự tính toán như sau:
B1 : + giả thiết giá trị f
+ tính toán chênh lệch cột áp ∆H =H-z
1

+ chiều dài dòng thấm ∆L=∆H+2f
+tính giá trị i=∆H/∆L
+tính j=i x γ
w
+ tính γ↓=γ
dn
+j ; tính γ↑=γ
dn
–j tương ứng với từng lớp
B2: tính và vẽ biểu đồ ALCĐ và ALBĐ
B3: tính toán
/
/
BD neo
CD neo
M
HSAT
M
=
∑
∑
tương ứng với giá trị f giả thiết ở B1
B4: lặp lại trình tự tính toán từ B1 để có mối quan hệ giữa f-HSAT


Sau lưng tường dòng thấm hướng xuống (lớp 2):
' '
2 1
j
γ
↓ = γ +
= (20 - 10) +2.983 = 12.983
3
/KN m
Sau lưng tường dòng thấm hướng xuống (lớp 3):
' '
3 2
j
γ
↓ = γ +
= (21 - 10) +2.983 = 13.983
3
/KN m
Trước tường dòng thấm hướng lên:
' '
3 2
j
γ
↑ = γ −
= (21 - 10) -2.983 = 8.017
3
/KN m
BIỂU ĐỒ ÁP LỰC NGANG TL 1:100
Ta lập bảng tính các phần tử của tường dưới dạng tổng quát như sau:

+ M
4
+ M
6
+ M
7
+ M
8
+M
9
=307.0625+885.8723+6113.2895+120.4167+450+1436.5497+3529.2398
BÀI TẬP LỚN TƯỜNG CHẮN ĐẤT Trang: 6
STT Các giá trị p
i
Ký hiệu Giá trị (KN/m
2
)
1 2 3 4 5 6
1 p
1
= z
1.
γ
1.
K
a1
1 1
1
2
z p

2
a
3 p
3
= a.γ’↓
2
. K
a1
3
1
2
a p×
2
3
a
3
1
2
a p×
2
3
a
4 p
4
=p
2
+p
3
= (a.γ’↓
2

z p
x
1
1
2
z
6 p
6
= K
a2
.q
6
a p×
1
2
a
6
a p×
x
1
2
a
7 p
7
= K
a3
.q
7
f p×
1

a p×
x
2
3
a
9 p
9
= u
c
2
2
w
ab
b a
γ
+
9
1
2
f p×
1
3
f a+
9
1
2
f p×
x(
1
3

=12842.4305 KNm
Tổng moment bị động M
giữ
:
∑M/o
BĐ
= M
1
+ M
5
+ M
10
=3.1875+3.75+14705.458= 14712.3956 KNm
Hệ số an toàn
ô ra
14712.3956
1.1456
12842.4305
giu
x
M
SF
M
= = =
Ta tiến hành trình tự lặp này với những giá trị f khác nhau kết quả ta được bảng và đồ
thị biểu thị mối quan hệ giữa f-HSAT như sau:
d) Biểu đồ quan hệ giữa f và FS:
f (m) HSAT
8 0.7747
9 0.955

U x KN m
f a
γ
= = =
+ +
Lực thấm khối j tác dụng lên dung trọng:
3
8.5
10 3.148 /
2 9.25 8.5
n
H
j x KN m
L x
γ
∆
= = =
∆ +
Sau lưng tường dòng thấm hướng xuống (lớp 2):
' '
2 1
j
γ
↓ = γ +
= (20 - 10) +3.148 = 13.148
3
/KN m
Sau lưng tường dòng thấm hướng xuống (lớp 3):
' '
3 2

3 37.25309 158.326 5.6667 897.1785
4 45.75309 423.216 13.125 5554.711
5 3.333333 5 0.75 3.75
6 3.333333 28.3333 4.25 120.4167
7 3.333333 30.8333 13.125 404.6875
8 58.24074 247.523 5.6667 1402.631
9 58.24074 269.363 11.583 3120.126
10 174.2654 805.978 14.667 11821.01
Tổng moment chủ động M
xô
:
∑M/o
CĐ
= M
2
+ M
3
+ M
4
+ M
6
+ M
7
+ M
8
+M
9
=11806.8134KNm
Tổng moment bị động M
giữ

8
+ P
9
=1241.22 KN/ mét tới
tường
Tổng lực bị động :P
p
= P
10
=805.978 KN/ mét tới tường
T
neo
= P
a
- P
p
=1241.22-805.978=435.24 KN
Ta có khoảng cách neo là s =3 m
4.1 Tính toán thanh thép neo :
Thanh neo bằng thép tròn có R
a
= 270000 kN/m
2
Tiết diện thanh neo yêu cầu :
3 2 2
_
* *1.25
435.24 3 1.25
6.045 10 6045
270000

Lực tập trung
KN/m tới tường
Lực phân bố KN/m
2
Lực tập trung
KN/m tới tường
1
p
p1
= y
1.
γ
1.
K
p
1 1 1
1
2
p p
P y p=
p
a1
= y
1.
γ
1.
K
a
1 1 1
1

2 2
a a
B
P p=
3
p
p3
= y
1.
γ
1.
K
p
3 3
2
p p
B
P p=
p
a3
= y
1.
γ
1.
K
a
3 3
2
a a
B

=20-10=10 Kpa
• B ,H chưa biết tự giả thiết
Sau đó tính T
bản neo
=∑P
p
-∑P
a
Tính HSAT=( T
bản neo
x s)/ T
neo
≥1.25 là ok
Giả thiết B=1.2m Ta có bảng tính sau:
ALBĐ ALCĐ

lực phân
bố
KN/m2
lực tập trung KN/
m tới tường
lực phân bố
KN/m2
lực tập trung KN/ m
tới tường
1 76.5 57.375 8.5 6.375
2 18 5.4 2 0.6
3 76.5 45.9 8.5 5.1
4 30 63 3.33333333 7
171.675 19.075

Phải neo vào đất cố định vì vậy:
Chiều dài thanh neo L > ( H + f)tg(45
o
+30
o
/2) = (10 + 9.25)*tg60
o
= 33.342m
Chọn chiều dài thanh neo L = 34m
f) Vẽ biểu đồ Moment và biểu đồ lực cắt.
Biểu đồ tổng hợp lực tác dụng lên tường cừ bản như hình vẽ:
BÀI TẬP LỚN TƯỜNG CHẮN ĐẤT Trang: 12
GVHD: TS. DƯƠNG HỒNG THẨM SVTH: BÙI CAO MINH-1051022197
Dựa vào biểu đồ áp lực ngang, ta tính moment tại một vị trí bất kỳ có độ sâu là x
Ta có bảng giá trị lực cho các phần tử của tường như sau:
stt
lực phân bố p
i
KN/m2
lực /1m tới
tường P
i
(KN)/m tới
1 8.5 6.375
2 8.5 72.25
3 37.25309 158.326
4 45.75309 423.216
5 3.333333 5
6 3.333333 28.3333
7 3.333333 30.8333

1 1 5
( ) 423.865
neo
Q T P P= − + =
kN
2 1 2 3 5 6 8
( )
435.24 (6.375 72.25 158.326 5 28.33 247.523) 82.564
neo
Q T P P P P P P
kN
= − + + + + +
= − + + + + + = −
BÀI TẬP LỚN TƯỜNG CHẮN ĐẤT Trang: 14
GVHD: TS. DƯƠNG HỒNG THẨM SVTH: BÙI CAO MINH-1051022197
Tìm M
x
= 0 ta xét cụ thể cho từng đoạn theo hàm phương trình của moment ứng với
từng áp lực ngang
1) Đoạn AO: (O điểm đặt thanh neo)
Ta có :
AO 3 3 3
5
1
X
1 17 10 37
M ( ) ( )
2 1.5 3 1.5 2 18 9 18
p xp x
x x

3
1 1
X 1 1 1 5 1 6
2 2 3 3
1
M ( ) ( )
2 3 2 2 2 8.5 2 3 2 8.5 3
5
6.375( 0.5) 4.25 5(0.75 ) 0.731 1.142 435.24
3
c
neo
p x u x
z z xx x x x x
p z x p x p z x p T x
x x x x x x x
= × × + + × + × × + + × + × × + × − ×
= + + + + + + + −

Với x = 0
OC
0
M 6.9375 KN.m
⇒ =
Với x=1
OC
1
M 409 KN.m
⇒ = −
Với x =3

1 1
X 1 5 2 3 6 8 2 3
2 2
7 9 9 10
M ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
3 2 2 3 2 3 2
( ) 2
( )
2 2 2 3 2 3
neo
z z
a a a a x
P a x P a x P x P x P x P x p p
x f x x x x x x x x
p p p p T a x
f f f
= + + + + + + + + + + + + + + +
−
+ + + − − +
CD
X
2 2
2 3 3
M 6.375(9 ) 5(9.25 ) 72.25(4.25 ) 158.326(2.83 )
28.3(4.25 ) 247.523(2.83 ) (8.5 37.2531) 3.33
2 2
(9.25 ) 4
58.241 58.241 174.27 435.24(8.5 )
9.25 2 111 55.5
x x x x

⇒ =
Với x =7
CD
7
M -249.4 KN.m
⇒ =
Với x =9
CD
9
M 16.24 KN.m
⇒ =
Với x =9.25
CD
9.25
M 20.14 KN.m
⇒ =
Vẽ biểu đồ moment:
h )Tính toán chuyển vị của tường cừ bản :
Chuyển vị ngang được tính theo công thức:
L
ε
∆
=
Ta có: hệ số giãn dài của đất
0.05%
ε
=
Chiều dài thanh neo L
neo
= 34m

= = =
 
 
Nhận xét:
• số liệu bài tập có 1 số chỗ là mặc định như khoảng cách neo s=3 m nên khiến
cho việc tính toán neo ra tiết diện lớn .
• Do chiều cao tường và chôn tường tương đối lớn nên giá trị M
max
lớn nên em
đề xuất ta neo thêm 1 thanh neo cách vị trí neo ban đầu là 2m theo phương từ
trên xuống nhằm chia bớt lực kéo trong thanh neo ,giảm bớt trị số M
max
trong
quá trình tính khi đó ta có sơ đồ như sau:
Bảng giá trị lực ứng với độ sâu f=9.25m có HSAT=1 :
BÀI TẬP LỚN TƯỜNG CHẮN ĐẤT Trang: 19
GVHD: TS. DƯƠNG HỒNG THẨM SVTH: BÙI CAO MINH-1051022197
stt
lực phân bố p
i
KN/m2
lực /1m tới
tường P
i
(KN)/m tới
1 8.5 6.375
2 8.5 55.25
2’ 8.5 17
3 37.25309 149.55
3’ 8.765 8.765

= 270000 kN/m
2
Tiết diện thanh neo yêu cầu :
3 2 2
_
* *1.25
217.62 3 1.25
3.023 10 3023
270000
neo
neo yc
a
T s
F m mm
R
−
× ×
= = = × =
_
4
62
neo yc
S
D mm
= =
Π
Chọn D = 65 mm nếu bố trí 1 cây
Hay có thể chọn
2
4 32 3217mm

o
+30
o
/2) = (10 + 9.25)*tg60
o
= 33.342m
Chọn chiều dài thanh neo L = 34m
Vì bản neo bố trí chạy song song với tường cừ nên có chiều dài khá lớn vì vậy M uốn
nhỏ ta bố trí thép theo cấu tạo
Chọn thép
2 20
φ
, bố trí 5 hàng.
Chọn thép đai
12
φ
Khoảng cách giữa các cốt đai s = 200 mm
BÀI TẬP LỚN TƯỜNG CHẮN ĐẤT Trang: 21
GVHD: TS. DƯƠNG HỒNG THẨM SVTH: BÙI CAO MINH-1051022197
Xét đoạn OC Ta có giá trị M
max
khi đã bố trí thêm neo như sau
BÀI TẬP LỚN TƯỜNG CHẮN ĐẤT Trang: 22
GVHD: TS. DƯƠNG HỒNG THẨM SVTH: BÙI CAO MINH-1051022197
2
OC
3
1 1
X 1 1 1 5 1 6
2 2 3 3

Với x =7.334
OC
7.334
M 1616KN.m
⇒ = −
Với x =8.5
OC
8.5
M 1583KN.m
⇒ = −
Xét Đoạn CD:

2
CD
1 1
X 1 5 2 3 6 8 2 3
2 2
7 9 9 10
M ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
3 2 2 3 2 3 2
( ) 2
( ) (6.5 )
2 2 2 3 2 3
neo neo
z z
a a a a x
P a x P a x P x P x P x P x p p
x f x x x x x x x x
p p p p T a x T x
f f f

⇒ =
Với x =9
CD
9
M 451.5 KN.m
⇒ =
Với x =9.25
CD
9.25
M 455.38 KN.m
⇒ =
Tính toán chọn cừ larsen
Sử dụng moment lớn nhất : M
max
= 1616 KN.m
Ta có thể chọn cường độ cho thép :
2 2
σ Ra 2700 / cm 27 KN/cm
a
daN
 
= = =
 
Sức kháng uốn của tiết diện tường cừ bản :
2
3
max
M
1616 10
W 5985cm