Trong những năm gần đây, Neo đất đã và đang được sử dụng rộng rãi ở Việt Nam như là một giải pháp hữu hiệu trong việc xử lý ổn định mái mái dốc taluy, ổn định vách tầng hầm nhà cao tầng, vách hầm trong đường ô tô… Bài viết trình bày một trong những phương pháp tính toán và thi công neo trong đất.
ỨNG DỤNG NAY NGHIÊN CỨU VÀ VẤN ĐỀ HÔM PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN & THI CƠNG NEO TRONG ĐẤT Method of calculation and anchor construction in the ground Ths Phạm Ngọc Vương* Tóm tắt: Trong năm gần đây, Neo đất sử dụng rộng rãi Việt Nam giải pháp hữu hiệu việc xử lý ổn định mái mái dốc taluy, ổn định vách tầng hầm nhà cao tầng, vách hầm đường tơ… Bài báo trình bày phương pháp tính tốn thi cơng neo đất Từ khóa: Neo đất, mái dốc, hố đào AAbstract: In recent years, anchors in the soil has been widely used in Vietnam as an effective solution to stabilize the sloping roof, stabilize walls of basement in high buildings, walls in the tunnels The article presents one of the methods of calculation and construction of anchors in the soil Key words: Anchors in the soil, slope, trench Nhận ngày 06/01/2023, chỉnh sửa ngày 20/01/2023, chấp nhận đăng ngày 16/3/2023 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong thực tế xây dựng ngày nhiều cơng trình có mái dốc lớn, hố đào sâu Do mật độ xây dựng, xây chen, giá thành cơng trình, khơng cho phép mở rộng mái dốc xây dựng nên tường chắn đứng sử dụng rộng rãi Đặc biệt tường chắn mềm ưu điểm công nghệ, giá thành tiến độ thi công Neo kết hợp với tường chắn mềm, làm phân bố lại mơ men tường nên giảm kích thước tường, tiếp nhận áp lực ngang từ tường truyền vào khối đất ổn định phái sau Neo cho phép đào sau tường chắn, cho phép thi công từ xuống giảm khối lượng chống đỡ Tuy nhiên, để tăng hiệu việc sử dụng neo cho tường chắn có neo cần nghiên cứu bố trí neo cách hợp lý Nội dung dựa tính tốn phương pháp phần tử hữu hạn cho trường hợp tường chắn cụ thể từ đưa phương pháp đánh giá bố trí hợp lý neo tường chắn mềm CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA NEO Mục tiêu sử dụng neo để cải thiện khả làm việc kết cấu tường chắn, tức giữ cho tường chắn ổn định, phân phối lại mô men tường Như vậy, neo cần phải thoả mãn độ bền (sức chịu nhổ, chịu kéo) làm việc chung hệ thống (tức tương tác lẫn nhau) Cấu tạo neo gồm phần sau: - Phần đầu phần liên kết với kết cấu tường chắn Nó phải đảm bảo vững đầu neo khơng làm biến dạng hay phá huỷ cục tường chắn; Neo đất giải pháp hiệu ổn định hố đào sâu như: Móng hố đào nhà cao tầng, cơng trình ngầm dân dụng, đập thủy điện, *Khoa Cơng trình – Trường ĐH Hàng Hải Việt Nam (Vietnam Maritime University) Email: vuongpn@vimaru.edu.vn 78 HỌC VIỆN CÁN BỘ QUẢN LÝ XÂY DỰNG VÀ ĐÔ THỊ ỨNG DỤNG NAY NGHIÊN CỨU VÀ VẤN ĐỀ HƠM Thơng thường yếu tố thứ sau nhỏ yếu tố trên, lực chịu tải lực kháng nhổ định Đầu Neo thành phần cấu tạo khác phải lưu trữ kho có pallet thùng phù hợp để bảo vệ chúng chống lại thời tiết khí hậu - Phần cố định phần cuối Neo cố định chắn vào đất cố định Nó phải đảm bảo khả dính bám với đất không làm mở rộng vùng biến dạng dẻo đất bao quanh Vì vậy, vùng phải có kích thước đủ lớn cần củng cố cách mở rộng vùng Neo, cải thiện phần đặt đất quanh vùng veo, tăng độ sâu chiều dài dính bám Neo - Phần thân tự phần truyền tải phần đầu phần cố định Phần tự (thân Neo) cần có cường độ tiết diện đảm bảo chịu sức căng Chiều dài phần tự phải đủ để phần cố định Neo nằm vào vùng đất ổn định sau mặt trượt tiềm đoạn χ theo giá trị χ khuyến cáo lựa chọn 1,5m hay 0,2H lớn (H chiều cao tường chắn) Thêm vào đó, chiều dài khoảng cách Neo phải đảm bảo thuận tiện thi công không phát sinh ảnh hưởng tương tác làm giảm khả chịu lực Neo tính tốn Khoảng cách Neo khuyến cáo nên chọn >1,2m Tính toán lực chịu tải ổn định Neo 3.1 Tính tốn lực chịu tải Neo Lực chịu tải Neo qua thí nghiệm để xác định theo kinh nghiệm Căn phương thức truyền lực, lực chịu tải Neo yếu tố định: - Cường độ kháng kéo tới hạn - Lực giữ tới hạn Neo khối neo - Lực chống nhổ tới hạn khối neo với tầng đất Đem chia Tu cho hệ số an toàn 1,5 sức chịu tải cho phép Trong đó: Tu - Lực kháng nhổ tới hạn Neo tầng đất (kN) F - Tổng lực ma sát bề mặt xung quanh khối Neo (kN) Q - Tổng cường độ kháng nén mặt chịu kéo khối Neo (kN) D1 - Đường kính Neo (cm) D2 - Đường kính lỗ mở rộng Neo (cm) τ_y- Lực ma sát đơn vị diện tích độ sâu y (Mpa) Tùy thuộc góc ma sát trong, lực liên kết, vật liệu vữa (xem Bảng Trị số kháng cắt loại đất đá) Bảng Trị số kháng cắt loại đất đá 3.2 Tính tốn ổn định Neo Ổn định Neo gồm loại: Ổn định chỉnh thể ổn định phần sâu mặt phá vỡ (hình 2) thường nghiệm tốn loại sau Có thể nghiệm tốn theo ổn định sườn dốc Sự ổn định mặt phá hoại phần sâu tính theo phương pháp Kranz Hình 2: Tính ổn định Neo Khi Ks ≥ 1,5 khơng xuất phá hoại phần sâu chỉnh thể Hình 1: Lực chịu tải Neo Số 88.2023 XÂY DỰNG & ĐÔ THỊ 79 ỨNG DỤNG NAY NGHIÊN CỨU VÀ VẤN ĐỀ HƠM Trong đó: q - Cường độ kháng nén nơi mở rộng Neo (MPa) A - Diện tích chịu nén nơi mở rộng (cm2) y1, y2, y3 – Độ dài (cm) Ks - Hệ số an toàn ổn định Neo Thmax - Phản lực ngang, lực kéo lớn Neo Th - Lực ngang thiết kế G – Trọng lượng khối phạm vi bị phá hoại phần sâu Ea – Áp lực chủ động đất tác dụng lên chống hố móng El - Áp lực chủ động đất tác dụng lên mặt tường giả định cd Q - Hợp lực phản lực lên mặt bc φ - Góc ma sát đất δ - Góc ma sát mặt phá hoại với mặt ngang θ - Góc kẹp mặt phá hoại với mặt ngang α - Góc nghiêng Neo Kỹ thuật thi cơng neo tầng đất Kết luận: Hiện tính toán thiết kế neo hệ neo cho tường chắn mềm, phương pháp truyền thống sử dụng phần mềm tính tốn ứng dụng Việc sử dụng phần mềm địa kỹ thuật mạnh cho phép nhà thiết kế tính tốn nhanh hơn, cho kết sát thực đặc biệt nhờ ưu điểm sử lý kết nhanh trực quan nên phần mềm cho phép nhà thiết kế tính tốn nhiều trường hợp, từ chọn phương án hợp lý Tài liệu tham khảo: [1] Vũ Cơng Ngữ (2006), Móng cọc phân tích thiết kế, NXB Khoa học kỹ thuật [2] PGS TS Nguyễn Hùng Sơn, Ths Vũ Quang Trung - Tạp chí KHCN Xây dựng số 4/2006 [3] TCVN 8870-2011, Thi công nghiệm thu neo đất dùng cơng trình giao thơng vận tải [4] Giang Chính Vinh (2009), Sổ tay cơng trình sư thi cơng, NXB Xây dựng 80 HỌC VIỆN CÁN BỘ QUẢN LÝ XÂY DỰNG VÀ ĐÔ THỊ