Phụ lục 3 Mẫu Đề cương luận văn LỜI TÁC GIẢ Sau một thời gian thu thập tài liệu, nghiên cứu và thực hiện, đến nay luận văn thạc sỹ kỹ thuật “Nghiên cứu giải pháp kỹ thuật Neo trong đất để gia cường ổn[.]
LỜI TÁC GIẢ Sau thời gian thu thập tài liệu, nghiên cứu thực hiện, đến luận văn thạc sỹ kỹ thuật: “Nghiên cứu giải pháp kỹ thuật Neo đất để gia cường ổn định mái dốc Ứng dụng xử lý mái dốc khu vực Cốc Pài – Xín Mần – Hà Giang” hồn thành thời hạn theo đề cương phê duyệt Trước hết tác giả bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới trường Đại học Thủy lợi Hà Nội đào tạo quan tâm giúp đỡ tạo điều kiện cho tác giả trình học tập thực luận văn Tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Tiến sĩ Hoàng Việt Hùng Thầy trực tiếp tận tình hướng dẫn cụ thể, cung cấp tài liệu, thông tin khoa học cần thiết cho tác giả hoàn thành luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ động viên tinh thần vật chất để tác giả đạt kết ngày hơm Trong q trình nghiên cứu để hồn thành luận văn, tác giả khó tránh khỏi thiếu sót mong nhận góp ý, bảo thầy, cô cán đồng nghiệp luận văn Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng 12 năm 2014 Tác giả Bùi Xuân Thức LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực không trùng lặp với đề tài khác Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Tác giả Bùi Xuân Thức MỤC LỤC TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI CHƯƠNG TỔNG QUAN CÁC GIẢI PHÁP GIA CƯỜNG ỔN ĐỊNH MÁI DỐC 1.1 Nguyên nhân gây ổn định mái dốc 1.2 Mất ổn định mái dốc tác động nước mặt 1.2.1 Hiện tượng rửa xói sườn dốc .4 1.2.2 Hiện tượng lũ bùn đá 1.3 Mất ổn định mái dốc tác động trọng lực .12 1.3.1 Hiện tượng trượt 12 1.3.2 Hiện tượng đá đổ .14 1.3.3 Hiện tượng đất sụt 17 1.4 Các giải pháp gia cường ổn định mái dốc [3] 20 1.4.1 Phương pháp đắp đất chân mái dốc (Loading the Toe) 20 1.4.2 Phương pháp thoát nước (Drainage Methods) .21 1.4.3 Phương pháp dùng vải địa kỹ thuật (Geotextiles) 23 1.4.4 Phương pháp cọc (Sheet piling): .24 1.4.5 Phương pháp cân chỉnh mái taluy (Regrading the Slope): .25 1.4.6 Phương pháp ổn định mái dốc cọc (Piled-Slopes) 26 1.4.7 Phương pháp neo đất (Soil Anchoring): 27 1.4.8 Phương pháp trồng cỏ mái dốc (“Grassing-Over” the Slope) 28 1.4.9 Phương pháp sử dụng kết cấu chắn giữ (Retaining Structures) 28 1.4.10 Phương pháp tổ hợp .29 Kết luận chương I 31 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 32 2.1 Các dạng neo đất nguyên lý làm việc .32 2.1.1 Mục đích 32 2.1.2 Nguyên lý chống nhổ neo 32 2.1.3 Các nhân tố ảnh hưởng đến lực chống nhổ neo 33 2.1.4 Các phương pháp xác định khả chịu lực kéo nhổ neo 35 2.2 Tính toán thiết kế 42 2.3 Quan trắc sửa chữa 54 2.3.1 Quan trắc ứng xử khai thác neo 54 2.3.2 Các biện pháp sửa chữa 59 2.4 Lựu chọn Phương pháp tính ổn định mái dốc 59 Kết luận chương II 65 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG GIẢI PHÁP NEO GIA CỐ MÁI DỐC CƠNG TRÌNH CỐC PÀI - XÍN MẦN - HÀ GIANG 66 3.1 Giới thiệu cơng trình Cốc Pài 66 3.2 Giới thiệu phần mềm GEO-SLOPE .68 3.3 Mơ tốn xác định kích thước khối trượt 69 3.3.1 Kiểm tra ổn định cục mái dốc trạng 73 3.3.2 Kiểm tra ổn định tổng thể mái dốc trạng 78 3.4 Phân tích so sánh phương án dùng hệ thống kè cứng phương án neo đất 83 3.4.1 Phương án dùng tường kè cứng móng cọc khoan nhồi 83 3.4.2 Mơ tính tốn phần mềm GEO-SLOPE 84 3.4.3 Giải pháp sử dụng neo đất kết hợp cắt giảm tải 87 Kết luận chương 90 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 91 I Những kết đạt luận văn 91 II Kiến nghị 92 III Một số điểm tồn 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO 94 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Các mái dốc tự nhiên nhân tạo Hình 1.2: Phương pháp đắp đất chân mái dốc 21 Hình 1.3: Các dạng thi cơng thường gặp phương pháp Thốt nước 22 Hình 1.4: Hình ảnh mặt nước mái dốc đường thuộc vịnh Runswick, làng ven biển Yorkshire, Anh 22 Hình 1.5: Mơ hình phương pháp vải địa kỹ thuật với lớp vải 24 Hình 1.6: Lưới địa kỹ thuật gia cường (Geogrids) 24 Hình 1.7: Phương pháp cọc 25 Hình 1.8: Phương pháp cân chỉnh mái dốc 26 Hình 1.9: Phương pháp gia cường mái dốc hàng cọc 27 Hình 1.10: Phương pháp neo đất 27 Hình 1.11: Cỏ vetiver trồng thành công huyện Củ Chi, TP.HCM 28 Hình 1.12: Phương pháp sử dụng tường chắn 29 Hình 1.13: Phương pháp sử dụng tổng hợp 30 Hình 2.1: Nguyên lý chịu lực neo 32 Hình 2.2: Các hình thức mũi neo giữ 34 Hình 2.3: (a) Neo đất có dạng mở rộng đáy hình trụ trịn 35 (b) Đáy mở rộng với nhiều hình nón cụt 35 Hình 2.4: Cấu tạo mũi cọc xoắn 39 Hình 2.5: Sơ đồ thiết kế neo 53 Hình 2.6: Đầu neo quan trắc điển hình cho dây neo kiểu áp 55 Hình 2.7: Đầu neo quan trắc điển hình cho dây neo kiểu 56 Hình 2.8: Các lực tác dụng mặt cắt hình học mái dốc với mặt trượt trụ trịn 61 Hình 3.1: Sơ đồ phân bố kiểu trượt lở thị trấn Cốc Pài, huyện Xín Mần 67 Hình 3.2: Mặt cắt địa chất trung tâm thị trân Cốc Pài 71 Hình 3.3: Sơ đồ tính kiểm tra ổn định mái dốc trung tâm huyện 72 Hình 3.4: Kiểm tra ổn định cục mái dốc sau uỷ ban nhân dân huyện Xín Mần, khu vực sạt lở 2-Hệ số an toàn Fs=1.118 73 Hình 3.5: Kiểm tra ổn định cục mái dốc sau uỷ ban nhân dân huyện Xín Mần, khu vực sạt lở 2-Hệ số an toàn Fs=1.024 74 Hình 3.6: Kiểm tra ổn định cục mái dốc sau uỷ ban nhân dân huyện Xín Mần, khu vực sạt lở 2-Fs=1.031 75 Hình 3.7: Mái dốc sau UBND huyện bị trượt mưa ngày 23/07/2010 76 Hình 3.8: Kiểm tra ổn định cục vị trí số 2, hệ số an tồn ổn định Fs=1.522, phương pháp tính Bishop, trường hợp tính: Mưa kéo dài (đất bão hồ 24 giờ) 76 Hình 3.9: Kiểm tra ổn định cục vị trí số 3, hệ số an toàn ổn định Fs=1.828, phương pháp tính Bishop, trường hợp tính: Mưa kéo dài (đất bão hồ 24 giờ) 77 Hình 3.10: Kiểm tra ổn định tổng thể khối trượt trung tâm huyện Xín Mần -Hệ số an toàn ổn định tổng thể Fs=1.020 78 Hình 3.11: Kiểm tra ổn định tổng thể khối trượt trung tâm huyện Xín Mần-Trường hợp tính: Mưa kéo dài -PP tính Janbu- Fs=0.941 79 Hình 3.12: Kiểm tra ổn định tổng thể khối trượt trung tâm huyện Xín Mần-Trường hợp tính: Mưa kéo dài – Phương pháp tính Ordinary- Fs=0.907 79 Hình 3.13: Kích thước sơ tường chắn địa phương đề xuất 82 Hình 3.14: Mơ giải pháp xử lý khối trượt trung tâm tường chắn trọng lựcTrường hợp tính: Cơng trình vận hành điều kiện bình thường 84 Hình 3.15: Mơ giải pháp xử lý khối trượt trung tâm tường chắn trọng lựcTrường hợp tính: Cơng trình vận hành điều kiện bình thường 85 Hình 3.16: Kết tính ổn định khối trượt trung tâm huyện dùng giải pháp tường chắn trọng lực Hệ số an tồn Fs=1.85 Phương pháp tính Bishop 85 Hình 3.17: Kết tính ổn định khối trượt trung tâm huyện dùng giải pháp tường chắn trọng lực Hệ số an toàn Fs=1.657 Phương pháp tính Ordinary 86 Hình 3.18: Kết tính ổn định khối trượt trung tâm huyện dùng giải pháp tường chắn trọng lực Hệ số an tồn Fs=1.657 Phương pháp tính Janbu 86 Hình 3.19: Giải pháp neo đất xử lý ổn định mái dốc thị trấn Cốc Pài-Xín Mần 87 Hà Giang 87 Hình 3.20: Kết tính tốn neo gia cố mái dốc theo phương pháp Bishop 88 hệ số an toàn Fs=1,299 88 Hình 3.21: Kết tính tốn neo gia cố mái dốc theo phương pháp Janbu 89 hệ số an toàn Fs=1,278 89 Hình 3.22: Kết tính tốn neo gia cố mái dốc theo phương pháp Ordinary 89 hệ số an toàn Fs=1,305 89 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Mục đích cơng trình phịng chống theo vị trí 11 Bảng 1.2: Phân loại đất sụt P.I.Puskin 17 Bảng 1.3: Nhận xét phương pháp giữ ổn định mái dốc: .30 Bảng 2.1: Giá trị tham khảo cường độ chống cắt đất 36 (Theo Viện nghiên cứu khoa học Đường sắt, Trung Quốc) 36 Bảng 2.2: Cường độ chống cắt đất .37 (Theo Viện Nghiên cứu Xây dựng luyện kim, Trung Quốc) 37 Bảng 2.3: Hệ số điều kiện làm việc m 40 Bảng 2.4: Các hệ số A, B tính sức chịu tải kéo cọc xoắn 41 Bảng 2.5: Hệ số an toàn lực chống nhổ neo .49 Bảng 2.6: Hệ số an toàn neo Trung Quốc 49 Bảng 2.7: Các hệ số an toàn tối thiểu kiến nghị để thiết kế neo đơn (BS 8081:1989) 50 Bảng 2.8 Các giả thiết số phương pháp đại biểu 63 Bảng 3.1: Các tiêu lý đất dùng tính tốn .69 Bảng 3.3: Tổng hợp trường hợp tính tốn hệ số an tồn 80 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Mái dốc cơng trình gồm mái dốc tự nhiên mái dốc nhân tạo, mái dốc tự nhiên thường thấy sườn đồi, núi… Mái dốc nhân tạo chẳng hạn mái đê, đập, mái ta luy đường, mái bờ kênh mương.v.v… Dù mái tự nhiên hay mái nhân tạo yêu cầu ổn định hệ thống mái dốc yêu cầu số Tức mái dốc không bị phá hoại trượt Thực tế giải pháp xử lý cơng trình có nhiều giải pháp ổn định mái dốc cơng trình Các giải pháp phụ thuộc vào nhiều điều kiện xung quanh mà mức độ ổn định giá thành xây dựng khác nhiều Giải pháp sử dụng neo đất để gia cường mái dốc giải pháp áp dụng nước ta Tuy chưa mức độ phổ biến phản ánh nhiều ưu điểm vượt trội giải pháp Gần tượng trượt sạt lở đất khu vực thị trấn Cốc Pài-Xín Mần diễn phức tạp Giải pháp cơng trình truyền thống tường chắn trọng lực, nhiên để thực giải pháp có hai nhược điểm lớn mặt thi công yêu cầu lớn, bề bộn Thứ hai tải trọng chất lên lớn tốn vật liệu Đề tài “Nghiên cứu giải pháp kỹ thuật Neo đất để gia cường ổn định mái dốc Ứng dụng xử lý mái dốc khu vực Cốc Pài – Xín Mần – Hà Giang” có tính khoa học thực tiễn, giải cấp bách tình trạng thực tế xây dựng Xín Mần Nội dung, phương pháp nghiên cứu kết đạt được: a) Nội dung nghiên cứu: Đề tài chủ yếu tập trung nghiên cứu nội dung sau: - Nghiên cứu tổng quan giải pháp gia cường bảo vệ mái dốc - Nghiên cứu sở lý thuyết neo đất - Áp dụng giải pháp neo đất để gia cường mái dốc Cốc Pài – Xín Mần – Hà Giang b) Phương pháp nghiên cứu: - Thu thập, tổng hợp phân tích tài liệu thực tế; - Phân tích lý thuyết; - Mơ hình tốn ứng dụng c) Kết đạt được: - Phân tích sở khoa học nguyên nhân dẫn đến cố ổn định mái dốc; - Đề xuất giải pháp gia cường phù hợp cho mái dốc cơng trình; - Ứng dụng giải pháp kỹ thuật Neo đất cho mái dốc cơng trình khu vực Cốc Pài – Xín Mần – Hà Giang CHƯƠNG TỔNG QUAN CÁC GIẢI PHÁP GIA CƯỜNG ỔN ĐỊNH MÁI DỐC Mái dốc khối đất đá hình thành tác nhân tự nhiên hay nhân tạo Tất mái dốc có xu hướng giảm độ dốc đến dạng ổn định – cuối chuyển sang nằm ngang bối cảnh này, ổn định quan niệm có xu hướng di chuyển phá hoại – khối đất đá thực di chuyển Các lực gây ổn định liên quan chủ yếu với trọng lực thấm sức chống phá hoại hình dạng mái dốc kết hợp với thân độ bền kháng cắt đất đá tạo nên Sự di chuyển khối đất, đá xảy phá hoại cắt dọc theo mặt bên khối hay ứng suất hiệu hạt giảm tạo nên hóa lỏng phần hay tồn Hình 1.1: Các mái dốc tự nhiên nhân tạo 1.1 Nguyên nhân gây ổn định mái dốc Theo thống kê từ tài liệu nghiên cứu vấn đề [5] nguyên nhân gây ổn định mái dốc gồm có: - Do dịch chuyển kiến tạo vỏ trái đất; - Do động đất tác động rung máy móc; - Do mưa tăng độ ẩm áp lực nước đất; 80 Hình 3.12 sơ đồ mơ kiểm tra ổn định tổng thể khối trượt trung tâm huyện Xín Mần, hệ số an tồn ổn định tổng thể Fs=0.907, phương pháp tính Ordinary, trường hợp tính mưa kéo dài - Tổng hợp kết kiểm tra ổn định: Kết tính ổn định mặt cắt trung tâm huyện Xín Mần (bảng 3.3) Bảng 3.3: Tổng hợp trường hợp tính tốn hệ số an tồn TT Vị tí kiểm tra Bishop Janbu Ordinary Vị trí 1,118 1,031 1,024 Vị trí 1,522 1,404 1,418 Vị trí 1,828 1,602 1,645 Tổng hợp 1,020 0,907 0,941 Bảng 3.3 tổng hợp kết tính tốn ổn định cho vị trí cục kiểm tra tổng thể khối trượt lớn Kết tính tốn cho thấy, vị trí (vi trí sau Ủy ban huyện) mái dốc khu vực khơng ổn định Vị trí dự đốn vị trí đỉnh khối trượt lớn ổn định với hệ số an tồn trung bình Fs=1,4 Vị trí mái dốc đỉnh khối trượt cho kết kiểm tra ổn định Kiểm tra ổn định tổng thể sườn dốc, kết kiểm tra cho thấy sườn dốc ổn định, hệ số an tồn trung bình phương pháp tính Fs=1.02, kích thước khối trượt phù hợp với quan sát trường (kết hình 3.10) Như trượt khối đất diễn cần phải có giải pháp cơng trình để gia cường ổn định cho khối trượt Phân tích kết tính tốn đốn kích thước khối trượt - Theo quan trắc thực địa: Khu vực trung tâm huyện Xín Mần xảy số vết nứt trượt, có vị trí sân sau Huyện ủy, Ủy ban nhân dân 81 huyện Xín Mần (cao độ khoảng 450), phía vết nứt tách sạt cục khu vực đài tưởng niệm liệt sỹ (cao trình từ 475 đến 480) Đây khu vực trung tâm thị trấn, có mật độ xây dựng cơng trình dày đặc cịn có xu hướng phát triển nhanh thời gian tới, hoạt động làm tăng khả an toàn cho khu vực - Căn vào kết tính ổn định tổng thể khu vực, đánh giá kích thước khối trượt bao gồm đỉnh khối trượt chân khối trượt gần sát với quan trắc thực tế Đỉnh khối trượt cao độ 475 m chân khối trượt khoảng sân Uỷ ban nhân dân huyện cao độ khoảng 450 m - Kết tính cho thấy, điều kiện bình thường khối trượt ổn định, nhiên mức độ an toàn thấp (hệ số an toàn 1,409) Khi có mưa kéo dài mà đất trạng thái bão hồ hồn tồn khối trượt trạng thái nguy hiểm thực Khối trượt trung tâm khối trượt lớn, mật độ dân cư nhà cửa xây dựng đơng việc bố trí cơng trình sử lý khó khăn Với vị trí cần phải kết hợp nhiều giải pháp kỹ thuật bao gồm: - Tách nước mặt khỏi khu vực có nguy sạt lở: Giải pháp phù hợp với vị trí ngồi việc giảm thiểu nước mặt ngấm sâu vào khối trượt cịn có tác dụng hạn chế chảy xói, phá hoại nước mặt với sở hạ tầng đường sá, cầu cống, sân vườn khu trung tâm thị trấn huyện - Bố trí hệ thống tiêu nước ngầm để hạ thấp mực nước ngầm khối trượt Cao trình mực nước ngầm hạ đến vị trí lớp đất có cường độ lớn đảm bảo an toàn cho khối trượt - Không tiến hành xây dựng thêm nhà cửa, trường học cơng trình xây dựng dân dụng khu vực Giải pháp kỹ thuật mà địa phương sử dụng toàn thị trấn làm kè chắn cứng, nhiên với khối trượt lớn phương 82 án kè chắn cứng phương án tốn kém, mặt khác việc xây dựng hệ thống tường trọng lực lớn vơ tình chất thêm tải trọng lên khối trượt Tuy nhiên địa phương đề xuất phương án kè cứng, kè gia cố cọc khoan nhồi, kè xây dựng suốt chiều dài khối trượt 350 m, với tổng kinh phí xây dựng 450 tỷ đồng Hình 3.13: Kích thước sơ tường chắn địa phương đề xuất Trên sở phân tích địa chất khu vực kích thước khối trượt, tác giả luận văn đề xuất phương án sử dụng neo đất gia cường ổn định khối trượt Neo bố trí vị trí vị trí chân khối trượt (ngay sau UBND huyện) vị trí thứ cắt tạo cao trình 462 neo vào mái dốc mở 83 Độ sâu cắm neo sức chịu tải neo tìm cách thử dần cho độ an toàn khối trượt thỏa mãn điều kiện quy định quy phạm 3.4 Phân tích so sánh phương án dùng hệ thống kè cứng phương án neo đất 3.4.1 Phương án dùng tường kè cứng móng cọc khoan nhồi Giải pháp đề xuất tường chắn trọng lực, có cọc bê tông khoan nhồi tới tầng đá gốc Vị trí tuyến kè chọn sơ cao trình 450 m 3.4.1.1 Các tiêu chuẩn áp dụng cho thiết kế bao gồm: - Các quy định chủ yếu thiết kế cơng trình thuỷ lợi: TCXDVN 285 - 2002 - Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN4253 – 86: Nền công trình thuỷ cơng – Tiêu chuẩn thiết kế - Quy phạm tải trọng lực tác dụng lên CTTL QP C1-78 - Hướng dẫn thiết kế tường chắn cơng trình thuỷ lợi - HD.TL C – – 76 - Tiêu chuẩn xây dựng TCXD 57 – 73: Tiêu chuẩn thiết kế tường chắn cơng trình thuỷ cơng 3.4.1.2 Các trường hợp tính + Trường hợp 1: Tường vừa thi cơng xong, đỉnh tường có tải trọng xe với cường độ T/m2 + Trường hợp 2: Tường giai đoạn vận hành bất lợi, chênh lệch mực nước trước sau tường chênh m + Trường hợp 3: Xét trường hợp động đất cấp 3.4.1.3 Đánh giá kết Việc kiểm tra độ bền kết cấu cơng trình thuỷ tn thủ theo quy định 6.2 TCXDVN 285-2002: nc N tt ≤ viết: n R kn (3.1) 84 K= nk R ≥ c n N tt m (3.2) Trong đó: n c = 1.0 với tổ hợp tải trọng n c = 0.95 với tổ hợp tải trọng thời kỳ thi công sửa chữa n c = 0.9 với tổ hợp tải trọng đặc biệt m = 1.0 k n =1.15 (Cơng trình cấp 4) 3.4.2 Mơ tính tốn phần mềm GEO-SLOPE Mô khối trượt phần mềm GEO-SLOPE kết tính tốn cho trường hợp 505 500 495 490 485 480 3a 475 Cao (m) 470 465 Tuong chan luc 460 455 450 445 440 435 430 425 420 415 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 Khoang cach (m) Hình 3.14: Mơ giải pháp xử lý khối trượt trung tâm tường chắn trọng lực- Trường hợp tính: Cơng trình vận hành điều kiện bình thường 210 85 Tuong chan luc 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 Hình 3.15: Mơ giải pháp xử lý khối trượt trung tâm tường chắn trọng lực- Trường hợp tính: Cơng trình vận hành điều kiện bình thường 83 1.850 510 505 500 84 13 495 12 490 42 41 485 40 480 54 475 Cao (m) 3a 89 10 1415 39 53 11 85 52 470 60 465 59 58 1669 68 70 17 86 33 32 38 57 460 50 79 56 71 18 78 31 19 72 20 28 49 74 22 87 64 77 450 445 75 23 48 55 455 73 21 26 27 30 76 24 25 91 29 16 93 94 107 102 103 101 14 104 88 92 106 10537 10 440 11 80 430 425 66 420 65 95 46 100 36 47 63 435 Tuong chan luc 12 131 15 89 35 45 96 97 99 98 90 34 44 43 62 81 51 61 67 82 415 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 Khoang cach (m) Hình 3.16: Kết tính ổn định khối trượt trung tâm huyện dùng giải pháp tường chắn trọng lực Hệ số an tồn Fs=1.85 Phương pháp tính Bishop 210 86 83 1.657 510 505 500 84 13 495 12 490 42 41 485 40 480 54 475 Cao (m) 3a 89 10 1415 39 53 11 85 52 470 60 465 59 58 1669 70 68 17 86 33 32 38 57 460 50 79 56 71 18 78 31 72 19 20 28 49 74 22 87 64 77 450 445 75 23 48 55 455 73 21 26 27 30 76 24 25 91 29 16 93 107 94 103 102 101 14 104 88 106 92 10537 10 440 11 80 430 425 66 420 95 100 36 47 63 435 Tuong chan luc 12 131 15 89 35 46 96 97 99 98 90 34 45 44 43 62 81 51 61 67 82 65 415 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 Khoang cach (m) Hình 3.17: Kết tính ổn định khối trượt trung tâm huyện dùng giải pháp tường chắn trọng lực Hệ số an tồn Fs=1.657 Phương pháp tính Ordinary 83 1.623 510 505 500 84 13 495 12 490 42 41 485 40 480 54 475 Cao (m) 3a 89 10 1415 39 53 11 85 52 470 60 465 59 58 1669 70 68 17 86 33 32 38 57 460 50 79 56 71 18 78 31 72 19 20 28 27 49 74 22 87 64 77 450 445 75 23 48 55 455 73 21 26 30 76 24 25 91 29 16 93 107 94 103 102 101 14 104 88 106 92 10537 10 440 11 80 430 425 66 420 95 46 100 36 47 63 435 Tuong chan luc 12 131 15 89 35 45 96 97 99 98 90 34 44 43 62 81 51 61 67 82 65 415 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 Khoang cach (m) Hình 3.18: Kết tính ổn định khối trượt trung tâm huyện dùng giải pháp tường chắn trọng lực Hệ số an tồn Fs=1.657 Phương pháp tính Janbu Kết tính tốn thể hình từ 3.16 đến 3.18 cho thấy với giải pháp tường chắn, mái dốc thị trấn Cốc Pài ổn định nhiều, 87 nhiên giải pháp tường chắn tiêu tốn tới 450 tỷ đồng khối lượng vật liệu khổng lồ gia tải lên mái dốc điều kiện bất lợi ổn định lâu dài khu vực 3.4.3 Giải pháp sử dụng neo đất kết hợp cắt giảm tải Tác giả luận văn đề xuất phương án neo đất kết hợp với cắt giảm tải khối lượng khối trượt mái dốc Cốc Pài 510 505 500 495 490 485 480 475 Cao (m) 470 465 460 455 450 445 440 435 430 425 420 415 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Khoang cach (m) Hình 3.19: Giải pháp neo đất xử lý ổn định mái dốc thị trấn Cốc Pài-Xín Mần Hà Giang Hình 3.19 trình bày giải pháp neo đất xử lý ổn định mái dốc thị trấn Cốc Pài-Xín Mần - Hà Giang Neo khoan vữa xi măng bố trí hai vị trí, vị trí cao trình +450 m, mái dốc sau ủy ban nhân dân huyện, vị trí dự báo chân khối trượt dựa theo kết tính tốn kích thước khối trượt trình bày phần kết quan trắc thực tế Vị trí cao trình 465, cao trình để bố trí neo đất, cần cắt tạo giảm tải khối trượt tạo mái lắp đặt neo đất gia cường Các thông số thiết kế neo: 88 Chiều dài bầu neo: m Đường kính neo: 0,4 m Khả chịu tải neo: 2000 kN Lực neo giữ ứng suất trước: 200 kN Khoảng cách neo theo phương ngang: m Khoảng cách neo theo phương đứng: m Vữa xi măng mác 300 dùng cho bầu neo Kết tính tốn kiểm tra ổn định mái dốc có xử lý neo đất trình bày từ hình 3.20 đến hình 3.22 510 83 1.299 505 57 84 500 58 46 47 495 59 490 30 60 44 45 31 485 32 480 29 475 62 63 42 64 48 92 34 28 Cao (m) 61 43 33 470 26 465 460 93 65 66 82 4181 27 455 94 95 96 67 80 68 112 113 69 49 70 100 50 51 102 39 52 104 25 71 38 324 101 87 23 103 105 10 91 40 97 72 85 53 37 22 450 98 73 88 99 74 106 107 109 21 111 20 11 445 440 116 115 108 89 110 75 114 54 90 79 76 86 78 56 19 18 435 77 55 36 35 17 430 16 15 12 425 13 420 14 415 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Khoang cach (m) Hình 3.20: Kết tính tốn neo gia cố mái dốc theo phương pháp Bishop hệ số an toàn Fs=1,299 Sau gia cố mái dốc neo ta thấy hệ số an toàn nhỏ K = 1,299 Như trường hợp đất bão hịa hồn tồn, mái dốc ổn đinh 89 510 83 1.278 505 57 84 500 47 495 58 46 59 490 30 60 44 45 31 485 32 480 29 475 62 63 42 64 48 34 28 Cao (m) 61 43 33 93 65 66 92 470 26 465 460 94 95 96 67 80 68 112 113 69 49 70 50 51 100 102 39 25 52 104 71 324 38 101 87 23 103 105 10 82 91 81 41 40 27 455 450 97 72 98 73 85 89 107 110 75 114 54 90 79 109 21 111 20 11 445 440 435 116 115 108 37 22 99 74 106 88 53 76 77 55 86 78 56 19 18 36 35 17 430 16 15 12 425 13 420 415 14 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Khoang cach (m) Hình 3.21: Kết tính tốn neo gia cố mái dốc theo phương pháp Janbu hệ số an toàn Fs=1,278 510 83 1.305 505 57 84 500 58 46 47 495 59 490 30 60 44 45 31 485 32 480 29 475 62 63 42 64 48 92 34 28 Cao (m) 61 43 33 470 26 465 460 93 65 66 94 95 96 67 80 68 112 113 69 49 70 100 50 51 102 39 52 104 25 71 324 38 101 87 23 103 105 10 82 91 81 41 40 27 455 450 97 72 98 73 85 53 37 22 88 99 74 106 89 107 109 21 111 20 11 445 440 435 116 115 108 110 75 114 54 90 79 76 86 77 55 78 56 19 18 36 35 17 430 16 15 12 425 13 420 14 415 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Khoang cach (m) Hình 3.22: Kết tính toán neo gia cố mái dốc theo phương pháp Ordinary hệ số an toàn Fs=1,305 90 Như việc sử dụng neo đất kết hợp cắt giảm tải hiệu quả, kết tính tốn rõ hệ số an toàn ổn định tổng thể mái dốc đẵ đạt yêu cầu quy phạm Về kinh tế, giải pháp neo đất cho tổng giá trị thiết kế thi công 10% giá thành xây dựng cơng trình kè chắn cứng Mặt thi cơng gọn, vật liệu u cầu ít, tải trọng chất lên mái dốc giảm nhiều so với phương án tường chắn cứng trọng lực Kết luận chương Để đảm bảo khu vực trung tâm huyện ổn định không xảy sạt, trượt đất, tránh thảm họa gây thiệt hại người tài sản ổn định đời sống dân sinh: - Cần có giải pháp cấp bách đặc biệt hạn chế nước mặt ngấm vào khối trượt - Tiêu thoát hạ thấp mực nước ngầm - Hạn chế chất tải (hạn chế xây dựng khu vực nguy sạt lở), hạn chế tập trung dân sinh sống khu vực nguy hiểm - Cần có giải pháp cơng trình phù hợp để ngăn chặn phát triển khối trượt - Sử dụng giải pháp neo đất kết hợp cắt giảm tải giải pháp kinh tế, kỹ thuật, đảm bảo môi trường thi công vận hành sau 91 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I Những kết đạt luận văn (1) Luận văn tổng hợp nguyên nhân gây ổn định mái dốc giải pháp gia tăng ổn định mái dốc Phần tổng quan làm sở để lựa chọn phân tích phương án cơng trình thực tế sau (2) Trình bày sở lý thuyết tính tốn neo gia cường cơng trình đất, kỹ thuật ứng dụng neo đất thiết kế, thi công bảo dưỡng quan trắc sửa chữa neo gia cố công trình Trình bày sở lý thuyết tính tốn ổn định mái dốc (3) Phân tích chế sạt trượt mái dốc, thu thập tình hình sạt trượt khu vực nghiên cứu (thị trấn Cốc Pài, huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang), tình hình diễn biến tải trọng khu vực sạt: việc xây dựng cơng trình cơng cộng, dân sinh Phân tích nguyên nhân gây trượt chủ yếu dất bão hòa nước diễn tiến tải trọng phức tạp mái dốc cơng trình (4) Mơ đánh giá kích thước khối trượt, kết làm sở để đề xuất giải pháp công trình thích hợp đánh giá hieuj giải pháp cơng trình (5) Đề xuất giải pháp tổng hợp xử lý trượt cho khu vực: + Phương án thu nước mặt tách nước dẫn khỏi khu vực có nguy sạt lở; + Phương án thu nước ngầm sử dụng giếng ngang thu nước ngầm dẫn ngoài, làm tăng ổn định khu vực + Phương án áp dụng tổng hợp: phương pháp cịn kết hợp biện pháp cơng trình, phi cơng trình: Bạt sửa mái dốc, quy hoạch dân cư phù hợp, trồng tạo thảm phủ… (6) Đề xuất giải pháp neo đất thay giải háp tường kè cứng truyền thống, đảm bảo kinh tế, kỹ thuật môi trường 92 II Kiến nghị Khu vực thị trấn Cốc Pài tỉnh Hà Giang xảy tượng sạt trượt nhiều vị trí, có hai vị trí xảy lớn khu vực trung tâm huyện khu vực đầu cầu Cốc Pài Qua nghiên cứu thấy việc sạt lở báo hiệu ban đầu cho nguy xảy sạt lở với quy mơ lớn xảy khu vực, sở nghiên cứu tác giả kiến nghị: - Chính quyền sở cần tuyên truyền cho nhân dân nguy hiểm sạt lở đất, cảnh báo khu vực nguy hiểm (khu vực sạt lở đoán), tuyên truyền giải pháp hạn chế nguyên nhân gây sạt lở: không chất tải, không gây chấn động lớn, không tập trung nước vào khu vực sạt lở, không khai thác đất chân cung sạt đoán … - Các cấp, ngành liên quan cần bố trí kinh phí để xử lý sạt trượt đồng bộ, tổng thể cho khu vực thị trấn Cốc Pài, huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang sớm để tránh thảm họa sạt lở đất với quy mố lớn gây thiệt hại người, thiệt hại tài sản nhà nước nhân dân, ngăn chặn thảm họa cho khu vực; - Cho tiến hành quan trắc lún số điểm mốc phạm vi khối trượt đoán để đánh giá tốc độ dịch trượt - Phải có tài liệu địa hình để xác vị trí quy hoạch tuyến tách nước, khảo sát tuyến tách nước lập thiết kế kỹ thuật chi tiết cho phương án Đồng thời giúp xác lại kết tính mơ cho giải pháp giai đoạn thiết kế kỹ thuật - Cho triển khai áp dụng giải pháp neo đất kết hợp cắt giảm tải, đánh giá hiệu thực tế để làm sở áp dung rộng rãi với địa phương khác 93 III Một số điểm tồn + Tài liệu địa hình, địa chất khu vực thiếu nhiều nên khu vực sạt lở tác giả tổng hợp loại mặt cắt địa chất để nghiên cứu, tính tốn độ xác chưa cao; + Do hạn chế thời gian lực nên trình làm luận văn tác giả chưa thể sâu phân tích tổng hợp đầy đủ yếu tố gây nên sạt trượt; giải pháp mang tính tổng quát cho khu vực, số liệu kết tính tốn đạt mức độ xác chưa cao; + Do khu vực nghiên cứu chưa có trạm quan trắc khí tương thủy văn nên việc sử dụng số liệu tỉnh Hà Giang để áp dụng vào đề tài chưa sát với thực tế; 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Cao Văn Chí, Trịnh Văn Cương (2003) Cơ học đất NXB Xây dựng Nguyễn Hữu Đẩu (dịch) (2008) BSi-BS 8081:1989 Neo đất NXB xây dựng Trần Trọng Huệ (Chủ nhiệm đề tài) (2009) “Nghiên cứu đánh giá dự báo chi tiết tượng trượt - lở xây dựng giải pháp phòng chống cho thị trấn Cố Pài, huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang” Đề tài KH&CN cấp Nhà nước KC.08/06-10 Viện Địa Chất Hoàng Việt Hùng (2012) “Nghiên cứu giải pháp tăng cường ổn định bảo vệ mái đê biển tràn nước” Luận án tiến sỹ kỹ thuật Nguyễn Bá Kế (2008) Kỹ thuật móng vùng đồi núi NXB xây dựng Nguyễn Bá Kế (2009) (tái bản) Thiết kế thi cơng hố móng sâu NXB Xây dựng Phạm Hữu Sy (2012) Khảo sát địa kỹ thuật (bài giảng cao học đại học thủy lợi) Bùi Văn Thơm, Nguyễn Đăng Túc (2011) “Các kiểu trượt lở khu vực Cốc Pài, huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang” Tạp chí khoa học trái đất Viện địa chất Trịnh Minh Thụ, Nguyễn Uyên (2011) Phòng chống trượt lở đất đá bờ dốc, mái dốc NXB Xây Dựng 10 Nguyễn Uyên, Nguyễn Văn Phương, Nguyễn Định, Nguyễn Xuân Diến (2008) Địa chất cơng trình NXB xây dựng Tiếng Anh 11 Braja.M.Das – Principles of Foundation Engineering – Sixth Edition 12 GEO-SLOPE International LTD-User’s Guide GEOSTUDIO (2004) 13 LEE W.ABRAMSON, THOMAS S LEE, SUNIL SHARMA, GLENN M.BOY (2002) Slope Stability and Stabilization Methods- John Wiley & Sons, Inc-New York