Chương 10 — Áp lực đất ngang¶

10.1 Ba trạng thái áp lực đất¶

Áp lực mà đất tác dụng lên kết cấu chắn phụ thuộc mức độ kết cấu được phép dịch chuyển:

Áp lực tĩnh (\(K_0\)) — tường không dịch chuyển; đất ở trạng thái tự nhiên. \(K_0 \approx 1 - \sin\phi'\) với đất cố kết thường.
Áp lực chủ động (\(K_a\)) — tường dịch ra xa đất, đất nở ra và giãn tới áp lực nhỏ nhất. Đây là áp lực nhỏ nhất mà tường phải kháng.
Áp lực bị động (\(K_p\)) — tường dịch vào đất, đất nén lại và đẩy lại với sức kháng lớn nhất. \(K_p > K_0 > K_a\).

Ba hệ số liên hệ bởi \(K_a = 1/K_p\) trong trường hợp đơn giản không ma sát, và cả hai phụ thuộc góc ma sát \(\phi'\) và ma sát tường \(\delta\).

10.2 Lý thuyết Rankine và Coulomb¶

Hai lý thuyết cổ điển cho các hệ số áp lực:

Rankine — giả định tường nhẵn, thẳng đứng và đất lấp nằm ngang; đơn giản và dùng rộng rãi.
Coulomb — cho phép ma sát tường và đất lấp nghiêng, cho áp lực chủ động thực tế hơn (và thường nhỏ hơn); giải bằng đồ thị hoặc giải tích.

Cả hai giả định đất đạt trạng thái dẻo và bỏ qua độ cứng tương tác tường–đất, nên chúng là các giới hạn chứ không phải giá trị chính xác.

10.3 Tải trên, nước và đất lấp nhiều lớp¶

Tường thực tế chịu nhiều hơn trọng lượng bản thân của đất:

Tải trên (surcharge) — tải phân bố hoặc tập trung sau tường (giao thông, đống vật liệu, móng lân cận) cộng thêm áp lực ngang.
Áp lực nước — nước ngầm sau tường cộng thêm áp lực thủy tĩnh đầy đủ, thường là tải chi phối. Thoát nước là thiết yếu; tường thiết kế chỉ cho áp lực đất có thể phá hoại khi bị tích nước.
Đất lấp nhiều lớp và nghiêng — áp lực được tính theo từng lớp.

10.4 Áp lực do đầm chặt¶

Đầm chặt đất lấp sau tường bằng lu nặng có thể khóa lại áp lực ngang cao vượt giá trị chủ động, đặc biệt gần mặt. Đây là nguyên nhân thường gặp gây dịch chuyển tường ngoài dự kiến, và phải được kể đến trong thiết kế cũng như trong biện pháp đầm.

10.5 Các điểm then chốt cần ghi nhớ¶

Ba trạng thái: tĩnh, chủ động, bị động — chủ động là nhỏ nhất, bị động là lớn nhất.
Rankine đơn giản; Coulomb cho phép ma sát tường và đất lấp nghiêng.
Nước thường là tải chi phối — phải thoát nước.
Tải trên sau tường cộng thêm áp lực; phải kể đến.
Đầm chặt có thể khóa áp lực vượt giá trị chủ động — kiểm soát biện pháp.