|
Soil nailing |
|
|
|
Soil nailing |
|
|
Metoda de proiectare Soil nailing
Una dintre metodele de stabilizare ale unui versant este Soil Nailing.
Dimensionarea barelor de otel (verificãri interne) se realizeazã luând pentru acestea dimensiuni de încercare si verificând cã:
| • | Barele nu se rup la întindere ca urmare a tractiunii impuse; |
| • | Barele nu se smulg din mortar datoritã aderentei insuficiente; |
| • | Terenul din jurul barei nu cedeazã datoritã unei aderente insuficiente. |
Parametrul de sigurantã (FOS) este definit ca:
FOS = Forta Disponibilã / Forta Necesarã
Pentru a calcula valorile maxime de rezistentã se pot folosi formulele propuse în literaturã de Hausmann (1992) si MGSL Ltd (2006)
Forta maximã de întindere admisibilã a barei de otel:
Ta = (Φ x f y) x (d - 4)2× π / 4 |
Eq ( 5.8) |
unde:
Φ = factor de reducere a tensiunii stanilit de normativã
fy= tensiune limitã de curgere otel
d= diametrul barei de otel
Fortã maximã admisibilã între otel si mortar:
[ β (fcu)1/2] × π × (d - 4) × Le / SF |
Eq (5.9) |
unde
β = 0.5 pentru bare de tip 2 normativa standard australian, impus prin normã
fcu= rezistenta mortarului cimentat la 7 zile
SF = coeficient de sigurantã adoptat (impus de normã),
Le = lungime de ancorare efectivã (lungime mortar)
Fortã maximã admisibilã între teren si mortar:
[(πD C' + 2D Kα σν' tanΦ) Le] / SF |
Eq ( 5.10) |
unde:
D = diametru forajului în teren
C’= coeziunea efectivã a terenului
Kα=coeficient de presiune lateralã (α = unghi de înclinatie) = 1 - (α/90) (1-Ko) = 1 - (α/90) (sinΦ)
σν'=tensiunea efectivã verticalã a terenului calculatã la adâncimea medie a armãturii/ranforsãrii
Φ= unghi de frecare teren
Exemplu de calcul
Ipotezã de proiectare
Din sectiunea criticã a versantului instabil reprezentat în figurã se cunosc urmãtorii parametrii de proiectare:
Tip teren = CDG (granit complet descompus) γ = 20kN/m3 φ' = 38° D= 0,1 m diametru foraje în teren
|
|
Tintuiri/Nailings |
Lungime barã (m) |
Diametru barã (mm) |
Distanta orizontalã între bare (m) |
La (m) |
Le (m) |
Forta pe metru de lungime (KN) |
Forta cerutã Tr (kN) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
E |
8,0 |
25 |
2 |
4,70 |
3,30 |
8,00 |
16,00 |
D |
8,0 |
25 |
2 |
4,20 |
3,80 |
15,00 |
30,00 |
C |
8,0 |
25 |
2 |
3,70 |
4,30 |
20,00 |
40,00 |
B |
12,0 |
32 |
2 |
3,80 |
8,20 |
50,00 |
100,00 |
A |
12,0 |
32 |
2 |
2,30 |
9,70 |
55,00 |
110,00 |
Date de proiectare
Coeficientii de sigurantã minimi impusi de normativã se regãsesc în tabel:
Modalitatea de cedare |
Coeficient de sigurantã minim (normativã) |
|---|---|
Cedare la întindere a barei de otel |
fmax=0,5 fy |
Smulgere/pullout mortar barã |
3 |
Cedare la forfecare a terenului adiacent |
2 |
Rezistenta la întindere a barei de otel
fy= 460 Mpa (tensione limitã de curgere otel);
Φfy= 0,5 fy= 230 Mpa (efort maxim de întindere al otelului).
Forta de întindere maximã a barei de otel
Ta = (Φ x fy) x (d - 4)2× π / 4
Tintuire/Nailings |
Lungime barã (m) |
Diametru barã (mm) |
Distanta orizontalã între bare (m) |
Forta pe metru de lungime (KN) |
Forta cerutã (KN) |
Forta de tractiune maximã admisibilã (KN) |
Check (Ta>Tr) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
E |
8,0 |
25 |
2,0 |
8,0 |
16,0 |
79,66 |
ok |
D |
8,0 |
25 |
2,0 |
15,0 |
30,0 |
79,66 |
ok |
C |
8,0 |
25 |
2,0 |
20,0 |
40,0 |
79,66 |
ok |
B |
12,0 |
32 |
2,0 |
50,0 |
100,0 |
141,62 |
ok |
A |
12,0 |
32 |
2,0 |
55,0 |
110,0 |
141,62 |
ok |
Tabel de calcul a rezistentei la întindere a barei de otel
Smulgere între bara de otel si mortar
fcu=32Mpa, rezistenta cubicã a mortarului la 28 de zile
β=0.5 pentru bare de tip 2 (deformabile)
SF= 3, coeficient de sigurantã
Forta maximã admisibilã între mortar si bara de otel:
[ β (fcu)1/2] × π × (d - 4) × Le / SF
Le= lungimea efectivã a barei (lungime mortar)
Tintuire/Nailings |
Lungime barã (m) |
Diametru barã (mm) |
Distanta orizontalã între bare (m) |
Lungime liberã La (m) |
Lungime efectivã (m) |
Forta pe metru de lungime (KN) |
Forta cerutã (KN) |
Forta de întindere maximã admisibilã (KN) |
Check (Tmax>Tr) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
E |
8,0 |
25 |
2,0 |
4,70 |
3,30 |
8,0 |
16,0 |
205,26 |
ok |
D |
8,0 |
25 |
2,0 |
4,20 |
3,80 |
15,0 |
30,0 |
236,36 |
ok |
C |
8,0 |
25 |
2,0 |
3,70 |
4,30 |
20,0 |
40,0 |
267,46 |
ok |
B |
12,0 |
32 |
2,0 |
3,80 |
8,20 |
50,0 |
100,0 |
680,06 |
ok |
A |
12,0 |
32 |
2,0 |
2,30 |
9,70 |
55,0 |
110,0 |
804,46 |
ok |
Verificare la smulgere între bara de otel si mortar
Lipsa de aderentã între mortar si teren
Tf= (πD c '+ 2 D K ασv' tanφ) × Le (Forta mobilizatã între mortar si teren)
α K = 1 - (α / 90) (1-K ο) = 1 - (α / 90) (sinφ), factor de înclinatie
Granit complet descompus (CDG) cu Kα = 0.897
T f = (πD c '+ 2 DK ασv 'tanφ) × Le = (1.571 + 0.14σ' v) × Le= (1.571+ 0.140 σ' v)
Tintuiri/Nailings |
Zona rezistentã |
||
|---|---|---|---|
Lungime efectivã strat CDG (m) Le |
Adâncimea punctului mediu a lungimii efective |
||
Strat CDG |
|||
CDG |
WATER |
||
E |
3,30 |
3,40 |
0,00 |
D |
3,80 |
5,30 |
0,00 |
C |
4,30 |
7,20 |
0,00 |
B |
8,20 |
9,70 |
1,40 |
A |
9,70 |
9,40 |
3,00 |
Caracteristici geometrice ale barelor de otel
Tintuiri/Nailings |
Tensiune verticalã efectivã
σ'v (kPa) |
Rezistenta mobilizatã Tf (kN) |
Rezistenta totalã mobilizatã Tf (kN) |
Forta cerutã Tr (kN) |
F.O.S. Tf/Tr |
Check (F.O.S.)>2 |
|---|---|---|---|---|---|---|
CDG |
CDG |
|||||
E |
68.00 |
36.65 |
36.65 |
16.00 |
2.29 |
OK |
D |
106.00 |
62.45 |
62.45 |
30.00 |
2.08 |
OK |
C |
144.00 |
93.58 |
93.58 |
40.00 |
2.34 |
OK |
B |
180.27 |
220.16 |
220.16 |
100.00 |
2.20 |
OK |
A |
158.57 |
230.92 |
230.92 |
110.00 |
2.10 |
OK |
Verificare la cedare datoratã lipsei adeziunii între mortar si teren
Programul Slope realizeazã un calcul simplificat întrucât nu realizeazã verificãrile pentru fiecare rând de tintuiri/armãturi, ci face referire la rezultantã.
|
© GeoStru Software
