Nghiên cứu và đề xuất giải pháp ổn định mái dốc ta luy nền đường trên tuyến đường quốc lộ 51 đoạn qua bà rịa vũng tàu luận văn thạc sĩ chuyên ngành xây dựng đường ô tô và đường thành phố

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI  TRƢƠNG VĂN HỊA NGHIÊN CỨU VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ỔN ĐỊNH MÁI DỐC TA LUY NỀN ĐƢỜNG TRÊN TUYẾN ĐƢỜNG QUỐC LỘ 51 ĐOẠN QUA BÀ RỊA VŨNG TÀU LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Thành Phố Hồ Chí Minh – Năm 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI  TRƢƠNG VĂN HÒA NGHIÊN CỨU VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ỔN ĐỊNH MÁI DỐC TA LUY NỀN ĐƢỜNG TRÊN TUYẾN ĐƢỜNG QUỐC LỘ 51 ĐOẠN QUA BÀ RỊA VŨNG TÀU LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng Mã số: 62580205 Chuyên sâu: Kỹ thuật xây dựng đƣờng ô tô đƣờng thành phố NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS LÊ VĂN BÁCH Thành Phố Hồ Chí Minh – Năm 2020 i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu kết nêu luận văn trung thực Tác giả Trƣơng Văn Hịa ii LỜI CẢM ƠN Để hồn thành luận văn này, tác giả nhận nhiều giúp đỡ thày giáo hướng dẫn, nhà khoa học, bạn đồng nghiệp, quan liên quan Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ban Giám hiệu, Phòng Đào tạo Đại học Sau Đại học – Trường Đại học Giao thông Vận tải - Phân hiệu Hồ Chí Minh giúp đỡ tơi q trình học tập nghiên cứu Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn bạn đồng nghiệp Bộ môn Đường Khoa Cơng trình – Trường Đại học Giao thơng Vận tải - Phân hiệu Hồ Chí Minh đóng góp ý kiến thiết thực quý báu Đặc biệt tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Lê Văn Bách – Bộ môn Đường Trường Đại học Giao thơng Vận tải Phân hiệu Hồ Chí Minh, người thầy tận tình giúp đỡ tơi q trình học tập nghiên cứu hồn thành luận văn Trong khuôn khổ luận văn Thạc sĩ khoa học kỹ thuật, chắn chưa đáp ứng cách đầy đủ vấn đề đặt ra, mặt khác trình độ thân cịn nhiều hạn chế Tác giả xin chân thành cảm ơn tiếp thu nghiêm túc ý kiến đóng góp nhà khoa học bạn đồng nghiệp TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2020 Tác giả Trƣơng Văn Hòa iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC BẢNG BIỂU vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT` vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ viii MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH BỜ DỐC 1.1 Ổn định bờ dốc 1.1.1 Các tượng chuyển dịch đất đá bờ dốc 1.1.2 Vấn đề ổn định bờ dốc 1.2 Các yếu tố ảnh hƣởng tới ổn định bờ dốc 1.2.1 Các yếu tố tự nhiên 1.2.2 Yếu tố người 11 1.3 Tính tốn ổn định bờ dốc 13 1.3.1 Tính tốn ổn định với mặt trượt phẳng 14 1.3.2 Tính tốn ổn định với mặt trượt trụ trịn 17 1.4 Các giải pháp bảo vệ gia cố mái dốc 23 1.4.1 Thiết kế mặt cắt hình học hợp lý cho mái dốc 24 1.4.2 Hạn chế ảnh hưởng nước mặt nước ngầm 28 1.4.3 Dùng kết cấu gia cường, kết cấu chống đỡ chịu lực 29 iv 1.4.4 Giảm bớt ảnh hưởng tượng ổn định mái dốc cơng trình 30 CHƯƠNG 2: CHƯƠNG TRÌNH SLOPE/W TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH BỜ DỐC 32 2.1.Giới thiệu chung 32 2.1.1 Tính tốn ổn định bờ dốc Việt Nam 32 2.1.2 Giới thiệu số phần mềm tính ổn định bờ dốc 33 2.2 Giới thiệu chƣơng trình 35 2.2.1 Đặc điểm chương trình Slope/W 35 2.2.2 Sơ đồ tính tốn 36 2.2.3 Phương pháp cân giới hạn 38 2.2.4 Các bước tính tốn hệ số an toàn 39 2.2.5 Các phương pháp tính ổn định mái dốc sử dụng Slope/W 43 2.3 Sử dụng chƣơng trình 45 2.3.1 Nhập số liệu - Define 46 2.3.3 Hiển thị kết tính tốn - Contour 53 2.4 Các dạng toán 54 2.4.1 Các dạng mặt trượt 55 2.4.2 Các dạng tải trọng 59 2.4.3 Tính tốn xác suất ổn định mái dốc 63 2.5 Những nhận xét sử dụng Slope 63 2.5.1 Lựa chọn thông số tính tốn 63 2.5.2 Lựa chọn phương pháp tính tốn dạng mặt trượt 65 2.5.3 Một số vấn đề tính tốn thiết kế tường chắn 66 v CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CHƯƠNG TRÌNH SLOPE/W TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH BỜ DỐC TRÊN ĐƯỜNG QUỐC LỘ 51 ĐOẠN BRVT 68 3.1.Giới thiệu đƣờng quốc lộ 51 đoạn BRVT 68 3.2 Sụt trƣợt đƣờng quốc lộ 51 đoạn BRVT 71 3.2.1 Tình hình chung 71 3.2.2 Tình trạng sụt trượt đường Quốc lộ 51 đoạn BRVT 73 3.2.3 Các biện pháp xử lý sụt trượt đường Quốc lộ 51 đoạn BRVT 75 3.3 Sử dụng Slope tính ổn định mái dốc đƣờng quốc lộ 51 77 3.3.1 Đoạn từ Km0+900-Km4+556 ( đường Quốc lộ 51 đoạn BRVT) 79 3.3.2 Đoạn từ Km10+000-Km11+000 ( đường Quốc lộ 51 đoạn BRVT) 81 3.3.3 Đoạn từ Km40+000-Km41+000 ( đường Quốc lộ 51 đoạn BRVT) 82 3.3.4 Tính toán ổn định mái dốc số đoạn thiết kế tường chắn đường Quốc lộ 51 đoạn BRVT 84 KẾT LUẬN 85 KIẾN NGHỊ 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO 88 PHƯƠNG HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 90 vi DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.2.1.4 Bảng tra kc tùy thuộc vào cấp động đất – theo quy trình Việt Nam 10 Bảng 1.4.1 Độ dốc mái đường đào 26 Bảng 1.4.1a Độ dốc mái đường đắp 27 Bảng 2.2.5 Các giả thiết dùng phương pháp khác 44 Bảng 3.3.1 Các thông số địa chất đoạn sau: 79 Bảng 3.3.2 Các thông số địa chất đoạn sau: 81 Bảng 3.3.3 Các thông số địa chất đoạn sau: 82 vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT` STT Ký hiệu Nguyên nghĩa BRVT CHĐBH Cơ học đất bão hòa GCMD Gia cố mái dốc MT MTTT Mặt trượt trụ tròn MTBK Mặt trượt MTĐN Mặt trượt định nghĩa MTP Mặt trượt phẳng OĐBD Ổn định bờ dốc 10 OĐVMT Ổn định với mặt trượt 11 PPCBGH Phương pháp cân giới hạn 12 ST 13 PPPM Phương pháp phân mảnh 14 QTTT Quỹ tích tâm trượt 15 TC Tường chắn 16 TĐ Trượt đất 17 TTNHN 18 XT Bà Rịa Vũng Tàu Mặt trượt Sụt trượt Tâm trượt nguy hiểm Xói trượt viii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 – Mặt trượt phẳng .15 Hình 1.2 – Mặt trượt gãy khúc 16 Hình 1.3 – Phương pháp phân mảnh 17 Hình 1.4 – Phương pháp phân mảnh 19 Hình 1.5 Đánh giá ổn định mái dốc thẳng đứng 24 Hình 2.1 Phương pháp kinh nghiệm tìm tâm trượt nguy hiểm .32 Hình 2.2 Phương pháp kinh nghiệm tìm tâm trượt nguy hiểm 33 Hình 2.3 – Các lực tác dụng lên khối trượt – mặt trượt tròn 36 Hình 2.4 – Các lực tác dụng lên khối trượt – mặt trượt phức tạp .37 Hình 2.5 – Khởi động Slope 46 Hình 2.6 – Màn hình làm việc sau thiết lập 48 Hình 2.7 – Các lựa chọn phân tích 50 Hình 2.8 – Giải tốn 53 Hình 2.9 – Hiển thị kết .53 Hình 2.10 - Mặt trượt trụ trịn 55 Hình 2.11 - Mặt trượt .56 Hình 2.12 - Mặt trượt tự định nghĩa 56 Hình 2.13 - Thơng tin mà Slope thông báo mảnh trượt .57 Hình 2.14 - Mặt trượt tổ hợp .59 Hình 2.15 - Khai báo tải trọng tập trung phân bố 60 Hình 2.16 - Dùng neo tăng cường ổn định mái dốc 61 Hình 2.17 - Tăng cường sức chống cắt vải địa kỹ thuật 61 Hình 2.18 - Trường hợp có xét áp lực nước lỗ rỗng 62 Hình 2.19 - Tính tốn áp lực nước lỗ rỗng 62 76 - Hệ thống rãnh thoát nước mặt: rãnh đỉnh, rãnh cơ, rãnh đứng rãnh dọc chân ta luy đào chống xói lở tác động nước mặt - Cắt bạt mái: Bạt trung bình 1/1,5 đoạn ta luy đào cao, đất đá bị phong hoá nặng nề để giảm nhẹ trọng lượng mái dốc Cắt rộng từ 2-3m, mặt bê tông xi măng M150, dày 10 cm, nghiêng 20% phía núi kết hợp làm rãnh thoát nước mặt chữ V mặt - Gia cố mái ta luy: trồng cỏ địa cỏ vetiver, lát mặt bê tông xi măng ốp đá, khung bê tông xi măng kết hợp trồng cỏ, lưới bê tông xi măng kết hợp neo (cơng nghệ OVM Trung Quốc) Hình 3.3 - Tường chắn rọ đá QL 51 đoạn qua Vũng Tàu - Tường trọng lực chắn ta luy dương: làm tường bê tông cốt thép nơi địa chất yếu, tường rọ đá neo (terramesh, maccaferi công nghệ nước ngoài), bọc đá nhựa PVC Việt Nam - Tường chờ tạo lưu không để chờ sụt trượt - áp dụng vị trí có đá mồ cơi, đá nứt nẻ đất- đá phong hố dễ trơi trượt Hình 3.4 - Sử dụng neo ổn định mái dốc 77 3.3 Sử dụng Slope tính ổn định mái dốc đƣờng quốc lộ 51 Thực tế công tác kiên cố hóa đường Quốc lộ 51 đoạn BRVT cho thấy, phần lớn đơn vị tư vấn thiết kế sử dụng phần mềm Slope để tính tốn ổn định mái dốc Phần mềm Slope với khả giải toán đa dạng, dễ sử dụng nên đơn vị tư vấn sử dụng phổ biến để tính tốn cho giải pháp cụ thể Slope ứng dụng để làm công việc sau: - Dùng Slope để tính ổn định mái dốc trạng thái chưa áp dụng giải pháp xử lý - Dùng Slope để tính ổn định mái dốc sau áp dụng giải pháp xử lý ( bạt mái, cắt cơ, dùng tường chắn, neo…) Một nguyên nhân chủ yếu gây sụt trượt mái dốc đường mái dốc có hình dạng bất lợi (có sẵn tự nhiên, thi cơng tạo mặt cắt bất lợi), có mưa trọng lượng khối trượt tăng lên nhiều đồng thời khả chống cắt đất đá lại giảm dẫn đến mái dốc ổn định Chính việc tạo dạng mặt cắt hợp lý cho đường cần thiết, đảm bảo đường ổn định trường hợp bất lợi (đất bão hòa) Trong khuôn khổ đồ án tác giả tiến hành nghiên cứu sử dụng Slope để tính tốn thiết kế tăng cường ổn định mái ta luy trường hợp dùng giải pháp thiết kế dạng mặt cắt hợp lý cho mái dốc (bạt mái, cắt cơ) sở tính tốn thiết kế cho vài đoạn đường Quốc lộ 51 đoạn BRVT giải pháp Chúng ta biết tất giải pháp thiết kế tăng cường ổn định mái ta luy đường thiết kế dạng mặt cắt hợp lý cho mái dốc xét đến Lý đưa giải pháp đơn giản, dể thực tương đối hiệu chi phí không lớn Giải pháp thường áp dụng xây dựng tuyến đường mới, qua vùng đường đào thông thường, đường đào sâu, địa chất đất, đá phong hóa tương đối ổn định, chưa xuất mặt trượt…Tuyến đường Quốc lộ 51 đoạn BRVT qua nhiều vùng đồi núi đường đào thông thường đào sâu phổ biến , giải pháp tạo dạng mặt cắt hợp lý cho mái dốc ( kết hợp với giải pháp khác: tường chắn, dùng kết cấu gia cường mái ta luy…) áp dụng nhiều đoạn 78 Theo TCVN 4054-2005 đường đào chiều cao mái dốc lớn 12m phải tiến hành phân tích, kiểm tốn ổn định phương pháp thích hợp tương ứng với trạng thái bất lợi (đất, đá phong hóa bão hịa nước) Với mái dốc vật liệu rời rạc, dính nên áp dụng phương pháp mặt trượt phẳng, đất dính nên áp dụng phương pháp mặt trượt tròn, hệ số ổn định nhỏ Fsmin > 1.25 Khi mái dốc qua tầng, lớp đất đá khác phải thiết kế có độ dốc khác tương ứng, tạo thành mái dốc đào kiểu mặt gẫy chỗ thay đổi độ dốc bố trí thêm bậc thềm rộng 3,0 m có độ dốc – 10 % nghiêng phía rãnh; bậc thềm phải xây rãnh nước có tiết diện chữ nhật, tam giác đảm bảo đủ thoát nước đủ thoát nước từ tầng ta luy phía Khi mái dốc đào khơng có tầng lớp đất, đá khác chiều cao lớn nên thiết kế bậc thềm với khoảng chiều cao bậc thềm từ – 12m Với tinh thần tác giả tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng góc nghiêng mái dốc, chiều cao mái dốc đến hệ số ổn định đường, số đoạn đường Quốc lộ 51 đoạn BRVT Trên sở đưa nhận xét áp dụng giải pháp Sau xin trình bày trường hợp tính tốn ổn định mái ta luy sử dụng 1/m giải pháp cắt cơ, bạt mái Có thể tóm tắt trường hợp tính tốn sau: h h h 1/m b 1/m b 1/m b Hình 3.5: Mơ hình tốn tính ổn định mái dốc dùng giải pháp cắt cơ, bạt mái 79  Các số liệu đầu vào: Xét mặt cắt đại diện cho đoạn đường (mặt cắt nguy hiểm nhất: đất có cường độ nhất, chiều cao mái ta luy lớn nhất…) - Số bậc cấp : 1; 2; 3; 4; 5… cấp - Bề rộng bậc thềm cấp b chọn m - Độ dốc mái ta luy 1/m với m nhận giá trị: 0.75; 1.0; 1.25; 1.5; 1.75; 2.0; - Chiều cao bậc cấp h nhận giá trị: 6-12 (m) - Giá trị thơng số tính tốn đất: lực dính đơn vị C; góc nội ma sát ; trọng lượng thể tích lấy trạng thái bão hòa  Kết quả: Đưa mối quan hệ hệ số ổn định Fs (hệ số ổn định K) với thay đổi chiều cao bậc cấp góc nghiêng mái dốc Từ đưa nhận xét áp dụng để thiết kế 3.3.1 Đoạn từ Km0+900-Km4+556 ( đƣờng Quốc lộ 51 đoạn BRVT) Bảng 3.3.1 Các thông số địa chất đoạn sau: Lớp đất Dung trọng Lực dính đơn vị Góc nội ma sát (KN/m3) C (KN/m2) Lớp đất 17.5 11 Lớp đất 19 17.4 17.8 Lớp đất 19 14 29 Lớp đất 23 19 34 (độ) Sau chạy chương trình Slope với thay đổi giá trị chiều cao bậc cấp h góc nghiêng mái dốc ta có: 80 Mối quan hệ hệ số ổn định Fs với m (tga=1/m) Giá trị m (tga=1/m) Chiều cao bậc cấp 1.25 1.5 1.75 0.85 0.915 1.042 1.078 1.354 0.85 0.886 0.972 1.058 1.326 Hình 3.6: Mối quan hệ Fs ~ m Từ kết tính tốn ta thấy lấy hệ số ổn định yêu cầu Fs =1.25, độ dốc mái dốc ta luy phải nhỏ 1/1.75, lựa chọn độ dốc mái ta luy 1/2.0 Chỉ có chiều cao bậc cấp h=6m đảm bảo cho mái dốc ổn định, kết thiết kế mái dốc với chiều cao bậc cấp h=6m, bề rộng bậc thềm 3m thể hình ( ) 81 3.3.2 Đoạn từ Km10+000-Km11+000 ( đƣờng Quốc lộ 51 đoạn BRVT) Bảng 3.3.2 Các thông số địa chất đoạn sau: Lớp đất Góc nội ma sát Lực dính đơn vị Dung trọng (KN/m3) C (KN/m2) (độ) Lớp đất 19.92 14.90 11.15 Lớp đất 20.41 17.50 13.12 Lớp đất 19.0 15.0 25.0 Lớp đất Nền đá Sau chạy chương trình Slope với thay đổi giá trị chiều cao bậc cấp h góc nghiêng mái dốc ta có: Mối quan hệ hệ số ổn định Fs với m (tga=1/m) Giá trị m (tga=1/m) Chiều cao bậc cấp 1.25 1.5 1.75 2.0 10 0.914 1.037 1.268 1.435 1.612 12 0.907 1.017 1.193 1.377 1.545 Hình 3.7: Mối quan hệ Fs ~ m 82 Từ kết tính tốn lấy hệ số ổn định yêu cầu Fs =1.25 ta thấy: + Nếu chiều cao bậc cấp h=10m lấy m=1.5 (độ dốc mái ta luy 1/1.5) + Nếu chiều cao bậc cấp h=12m lấy m=1.75 (độ dốc mái ta luy 1/1.75) Như Có thể thiết kế chiều cao bậc cấp 10 12m, nhiên sử dụng chiều cao bậc cấp h=12m với độ dốc mái ta luy 1/1.75 khối lượng đào lớn Kết thiết kế với chiều cao bậc cấp h=10m, độ dốc mái ta luy 1/1.50 thể hình ( ) 3.3.3 Đoạn từ Km40+000-Km41+000 ( đƣờng Quốc lộ 51 đoạn BRVT) Bảng 3.3.3 Các thông số địa chất đoạn sau: Dung trọng L0 cớp đất (KN/m3) Lực dính đơn vị C (KN/m2) Góc nội ma sát (độ) Lớp đất 19.56 13.80 11.16 Lớp đất 19.8 16.3 13.13 Lớp đất 19 20 30 Lớp đất Nền đá Sau chạy chương trình Slope với thay đổi giá trị chiều cao bậc cấp h góc nghiêng mái dốc ta có: 83 Hình 3.8: Mối quan hệ Fs ~ m Mối quan hệ hệ số ổn định Fs với m (tga=1/m) Giá trị m (tga=1/m) Chiều cao bậc cấp 1.25 1.5 1.75 10 0.761 1.221 1.491 1.693 1.862 12 0.758 1.162 1.401 1.632 1.801 Từ kết tính tốn ta thấy lấy hệ số ổn định yêu cầu Fs =1.25, độ dốc mái dốc ta luy phải nhỏ 1/1.25, lựa chọn độ dốc mái ta luy 1/1.50 Có thể thiết kế chiều cao bậc cấp 10 12m, nhiên sử dụng chiều cao bậc cấp h=12m khối lượng đào nhỏ Kết thiết kế với chiều cao bậc cấp h=12m, độ dốc mái ta luy 1/1.50 thể hình ( ) 84 Nhận xét: Trên số ví dụ Sử dụng Slope để tính tốn hệ số ổn định mái dốc sử dụng giải pháp cắt cơ, bạt mái Có thể sử dụng chiều cao bậc cấp độ dốc mái ta luy suy để áp dụng thiết kế cho đoạn đoạn tương tự Khi tính tốn sử dụng thông số cường độ đất trạng thái bão hịa nên kết tính tốn tương đối an toàn Nếu sử dụng kết hợp giải pháp bảo vệ mái dốc sử dụng độ dốc lớn Giải pháp cắt cơ, bạt mái giải pháp tương đối triệt để loại bỏ phần lớn khối gây trượt, chi phí thấp Tuy nhiên số trường hợp áp dụng giải pháp mái dốc đảm bảo ổn định bề mặt bị xói lở gây mỹ quan ảnh hưởng đến giao thơng đường Vì để đảm bảo hiệu cao nên kết hợp với giải pháp bảo vệ mái ta luy như: trồng cỏ mái dốc, xây đá hộc, phun vữa bê tơng xi măng, làm rãnh nước bậc cấp… Nhược điểm chủ yếu giải pháp khối lượng thi công lớn, chiều cao chiều dài sườn dốc lớn Trong trường hợp nên kết hợp với biện pháp khác như: sử dụng tường chắn, sử dụng neo… 3.3.4 Tính toán ổn định mái dốc số đoạn thiết kế tƣờng chắn đƣờng Quốc lộ 51 đoạn BRVT Sử dụng tường chắn để tăng cường ổn định mái ta luy biện pháp phổ biến đường Quốc lộ 51 đoạn BRVT Xây dựng kết cấu tường chắn đảm bảo khối lượng thi công giảm, diện thi cơng giảm, làm biến đổi mơi trường tự nhiên khu vực Như giới thiệu chương 2, sử dụng Slope tính tốn ổn định tồn khối mái ta luy tăng cường ổn định tường chắn Để kết xác lưu ý khai báo tường chắn kết cấu chịu lực cắt (có C ) 85 KẾT LUẬN Qua kết nghiên cứu đề tài ― Nghiên cứu đề xuất giải pháp ổn định mái dốc ta luy đƣờng tuyến đƣờng Quốc lộ 51, đoạn Bà Rịa – Vũng Tàu”, rút số kết luận sau: - Sụt trượt tượng tự nhiên mà xây dựng cơng trình giao thơng phải xét tới vấn đề Tính toán ổn định mái ta luy nhiều người quan tâm, phương pháp tính tốn, cơng cụ tính tốn đa dạng - Đề tài tập trung nghiên cứu vấn đề sụt trượt mái ta luy như: tượng sụt trượt, nguyên nhân gây sụt trượt, phương pháp tính tốn ổn định mái ta luy, giải pháp tăng cường ổn định mái dốc - Nghiên cứu lý thuyết học đất ― đất khơng bão hịa‖ để từ sâu vào nghiên cứu lý thuyết chương trình Slope Những hiểu biết ― đất khơng bão hịa‖ giúp cho q trình cơng tác nghiên cứu sau thuận lợi Việc khai thác chương trình Slope thành thạo giúp thiết kế ổn định mái ta luy cho nhiều cơng trình - Cơng nghệ ―đinh đất‖ dùng để gia cường mái dốc cơng trình nghiên cứu ứng dụng thành công nhiều quốc gia giới, song với Việt Nam công nghệ cần nghiên cứu chuyên sâu để áp dụng vào thực tiễn Việc mở sườn tầng phục vụ thi công tạo ―đinh đất‖ cơng nghệ ―top down‖ nên có nhiều ưu việt so với biện pháp thi cơng đào cắt tồn mái dốc theo thiết kế Do khơng cần đào tới móng cơng trình, giảm phần lớn khối lượng đào đắp, chiều dày lớp bê tông phun phủ mặt tường cần tối đa 200mm đảm bảo khả chịu lực cho hệ thống tường ―đinh đất‖ Bài báo khái quát bước thi công tường từ khoan lỗ, tạo đinh, thi công tầng đinh tiếp theo, thi công bề mặt tường Do lỗ khoan tạo ―đinh đất‖ thường có đường kính nhỏ lỗ khoan thi công ổn định mái dốc phương pháp khác góc nghiêng đinh từ (5-20)o nên cần khoan máy khoan phải chắc, khỏe chuyên dụng để tránh trường hợp lỗ khoan bị xiên so với thiết kế Trong q trình thi cơng phải lưu ý đến vấn đề thoát nước khối tường đinh ổn định mái dốc phụ thuộc nhiều vào độ ẩm đất Giải pháp công nghệ ―soil nailing‖ thi công dùng 86 ―đinh đất‖ ổn định mái dốc cơng trình, đặc biệt xây dựng cơng trình giao thơng, thủy lợi có nhiều tính ưu việt, kinh tế Tuy nhiên phát huy hiệu cao loại đất yếu đất bùn sét, bùn cát, đá phong hóa mực nước ngầm thấp Vì chọn giải pháp gia cố cho mái dốc cơng trình cần so sánh điều kiện kinh tế, kỹ thuật để có phương án thiết kế thi cơng tốt cho cơng trình PHƢƠNG HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO - Bộ phần mềm Geo-Slope đa có uy tín giới Việc khai thác phần mềm hiệu có ý nghĩa lớn ngành giao thông số ngành khác Trong phần mềm có số Modul chưa khai thác, việc nghiên cứu sử dụng modul cần thiết - Để việc tính tốn xác hơn, lâu dài nghiên cứu sâu lý thuyết ― Cơ học đất không bão hịa‖ với việc sâu vào thí nghiệm để có thơng số cường độ khác đất (áp lực nước lỗ rỗng âm, áp lực khí lỗ rỗng…) 87 KIẾN NGHỊ - Trên sở nắm vững sở lý thuyết chương trình, tiến hành khai thác tính chương trình Sau chạy chương trình nhiều lần với nhiều dạng tốn khác rút số nhận xét sau: +) Chương trình Slope xây dựng để giải cho tốn ―cơ học đất khơng bão hòa‖ ― học đất bão hòa‖ Do điều kiện thí nghiệm hạn chế, khơng có đủ thông số thiết kế nên nước ta chủ yếu khai thác tốn tính cho ― học đất bão hịa‖ Việc khai báo thơng số đầu vào đặc tính loại đất cần: (dung trọng tự nhiên); (góc ma sát trong); C (cường độ lực dính đất) tùy vào lớp đất hay đường áp lực nước mà lấy cho đất trạng thái tự nhiên trạng thái bão hịa +) Slope khơng phải phần mềm chun dụng tính tốn tường chắn, sử dụng phần mềm để kiểm toán ổn định trượt thiết kế tường chắn Vấn đề khai báo tường chắn không nên xem tường chắn tạo phản lực chống trượt mà phải xét đến khả chống cắt tường Chính khai báo tường chắn phải xem tường chắn phận mặt cắt tính tốn có đủ thơng số chống cắt như: (góc ma sát trong); C (cường độ lực dính) Như mơ hình tính tốn hợp lý - Sau nghiên cứu tượng sụt trượt xảy đường Quốc lộ 51 đoạn BRVT, với giải pháp tăng cường ổn định mái dốc áp dụng nắm tổng quan công tác kiên cố hóa tuyến đường - Dùng phần mềm Slope để tính tốn thiết kế cho số đoạn tuyến đường Quốc lộ 51 đoạn BRVT Những nhận xét, so sánh kết việc tính tốn dùng để phục vụ cho việc thiết kế tốt 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Bộ GTVT, 1987 22TCN 171-87: Quy trình khỏa sát địa chất thiết kế biện pháp ổn định đường vùng có hoạt động sụt lở Mai Văn Cơng, 2011 Ứng dụng lý thuyết độ tin cậy phương pháp thiết kế ngẫu nhiên đánh giá an toàn ổn định đê kè bờ biển, Tạp chí KHCN Đại học Thủy lợi, số 24-2011, trang 01-11 Hoàng Hồng Giang, 2009 Giải tốn ổn định trượt cung trịn đất đắp phương pháp xác suất, Tạp chí KHCN Hàng hải, số 17-2009, trang 55-61 Trần Tân Văn nnk (11/2005), “Tai biến địa chất sụt lở taluy dương, âm, bờ sông, lũ quét Việt Nam - trạng, nguyên nhân, dự báo số giải pháp phòng tránh, giảm thiểu hậu quả”, Báo cáo tham dự hội thảo khoa học phòng tránh, giảm nhẹ thiên tai - Bộ giao thông vận tải, Hà Nội Lê Huy Hoàng (2007), “Đánh giá ổn định bờ dốc công trường khai thác quặng apatit khu mỏ Cóc, Lào Cai”, Tạp chí Địa kỹ thuật, No =4, Hà Nội Nguyễn Thị Thanh Nhàn (2013), Nghiên cứu dự báo lũ bùn đá dịch chuyển trọng lực đất đá đường Hồ Chí Minh đoạn từ Cổng Trời đến đèo Lò Xo, Đề tài cấp Bộ, Mã số B2013-DHH-109 Tiếng Anh Alonso, (1976) Risk analysis of slopes and its application toslopes in Canadian spensitive clays Geotechnique, 26, pp.453–472 Christian J.T, (1996) Reliability methods for stability of existing slopes In Proceedings of Uncertainty 96 Geotechnical SpecialPublication, 58(2), pp.409– 419 Cheng and C.K Lau, (2008) Slope stability analysis and bilization Taylor & Francis Group, London and New York 10 GEO - SLOPE International Ltd, 2008 Stability Modeling with SLOPE/W 2007 Alberta, Canada 89 11 Harr, M.E, (1977) Mechanics of particulate media — a probabilistic approach McGraw-Hill, New York, 543 pp 12 Nguyen and Chowdhury, (1984) Probabilistic study of spil pile stabilityin trip coal mines International Jour of Rock Mechanics, 21, pp.303-312 13 Tang, Yucemen and Ang, (1976) Probabilitybased short-term design of slopes Canadian Geotechnical Journal, 13, pp.201–215 14 Whitman V.W, (1984) Evaluating calculated risk in geotechnical engineering Journal of Geotechnical Engineering, ASCE, 110, pp.145–188 90 PHƢƠNG HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO - Bộ phần mềm Geo-Slope đa có uy tín giới Việc khai thác phần mềm hiệu có ý nghĩa lớn ngành giao thơng số ngành khác Trong phần mềm có số Modul chưa khai thác, việc nghiên cứu sử dụng modul cần thiết - Để việc tính tốn xác hơn, lâu dài nghiên cứu sâu lý thuyết ― Cơ học đất khơng bão hịa‖ với việc sâu vào thí nghiệm để có thơng số cường độ khác đất (áp lực nước lỗ rỗng âm, áp lực khí lỗ rỗng…)