Chương 8 — Phân bố ứng suất trong đất¶
8.1 Bài toán¶
Tải móng lan vào nền, nên gia tăng ứng suất \(\Delta\sigma\) ở độ sâu nhỏ hơn áp lực tác dụng và phân bố trên diện tích rộng hơn. Định lượng \(\Delta\sigma\) theo độ sâu là thiết yếu cho tính lún (Chương 9) và cho sức chịu tải.
8.2 Lý thuyết Boussinesq¶
Lời giải Boussinesq cho gia tăng ứng suất trong bán không gian đàn hồi, đồng nhất, đẳng hướng do một tải tập trung trên mặt. Từ đó xây dựng lời giải cho:
- móng băng chịu tải đều (biến dạng phẳng);
- móng chữ nhật và tròn; và
- mọi hình dạng, bằng chồng chất hoặc biểu đồ ảnh hưởng.
Gia tăng ứng suất đứng dưới tâm tải tròn mềm bán kính \(R\) ở độ sâu \(z\) là kết quả chuẩn, và lời giải móng chữ nhật được lập bảng dưới dạng hệ số ảnh hưởng.
8.3 Phương pháp 2:1 và các quy tắc gần đúng¶
Một xấp xỉ đơn giản, dùng rộng rãi là phương pháp 2:1, lan tải theo độ dốc 2 đứng trên 1 ngang:
Nó thô nhưng hữu ích cho ước lượng ban đầu; với công trình quan trọng nên dùng lời giải nghiêm ngặt hơn.
8.4 Biểu đồ ảnh hưởng Newmark¶
Biểu đồ ảnh hưởng Newmark là công cụ đồ thị: diện tích chịu tải được vẽ theo tỷ lệ lên biểu đồ, và số ô bị phủ cho hệ số ảnh hưởng. Nó xử lý hình dạng bất quy tắc không có lời giải dạng kín.
8.5 Bóng ứng suất và độ sâu ảnh hưởng¶
Bóng ứng suất (pressure bulb) là đường đẳng trị mà trong đó \(\Delta\sigma\) vượt một phần chọn trước của áp lực tác dụng (ví dụ 10% hoặc 20%). Nó cho thấy:
- độ sâu ảnh hưởng đáng kể — cần khảo sát sâu đến đâu và tính lún cho tầng nào;
- phạm vi ngang — công trình hoặc hạ tầng lân cận có thể bị ảnh hưởng đến đâu.
Theo quy tắc, độ sâu ảnh hưởng vào khoảng 2 đến 4 lần bề rộng móng.
8.6 Các điểm then chốt cần ghi nhớ¶
- Tải móng lan và suy giảm theo độ sâu.
- Lý thuyết Boussinesq và hệ số ảnh hưởng cho \(\Delta\sigma\) của hình dạng thường gặp.
- Phương pháp 2:1 là xấp xỉ thô nhưng hữu ích.
- Biểu đồ Newmark xử lý hình dạng bất quy tắc.
- Bóng ứng suất đặt độ sâu khảo sát và tính lún (thường 2–4 B).