Đang tải... (xem toàn văn)
Luận văn Thạc sĩ i 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 ứng dụng túi vải địa kỹ thuật trong xây dựng đê biển kết hợp[.]
i LỜI TÁC GIẢ Sau thời gian thu thập tài liệu, nghiên cứu thực hiện, đến luận văn thạc sỹ kỹ thuật: “Nghiên cứu ứng dụng túi vải địa kỹ thuật xây dựng đê biển kết hợp đường giao thơng” 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 PGS.TS 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 mặt để tác giả đạt kết ngày hôm Trong trình nghiên cứu để hồn thành luận văn, tác giả khó tránh khỏi thiếu sót mong nhận góp ý, bảo thầy, cán đồng nghiệp luận văn Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 23 tháng 11 năm 2015 Tác giả Đào Đức Độ ii 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 Đào Đức Độ iii MỤC LỤC LỜI TÁC GIẢ i LỜI CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ vi DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ix MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG I TỔNG QUAN CÁC GIẢI PHÁP .4 GIA CƯỜNG ĐỊA KỸ THUẬT 1.1 Giới thiệu chung: 1.1.1 Tổng quan: 1.1.2 Hiện trạng đê biển Việt Nam: .4 a Mặt cắt đê: .6 b Địa chất vật liệu đắp: c Tình trạng ổn định: 1.2 Tổng quan giải pháp gia cường địa kỹ thuật xây dựng đê biển: .8 1.2.3 Vải địa kỹ thuật với chức làm cốt chịu kéo vật thoát nước: 1.2.4 Vải địa kỹ thuật bao thân đê đất: 10 1.2.5 Túi địa kỹ thuật 11 1.2.6 Ống địa kỹ thuật .14 1.2.7 Sử dụng vật liệu địa kỹ thuật tổng hợp 17 1.3 Những vấn đề đặt kết hợp đê biển làm đường giao thông: 18 1.3.1 Xác định thông số kết hợp đê biển làm đường GT: .18 1.3.2 Kết cấu đường giao thông kết hợp đê BT nhựa: 21 1.3.3 Kết cấu đường giao thông kết hợp đê bê tông, bê tông cốt thép (BTCT): .22 1.3.4 Kết cấu đường giao thông kết hợp đê sử dụng công nghệ túi vải địa kỹ thuật: 23 iv 1.3.5 Mô tả công nghệ sử dụng túi vải địa kỹ thuật để làm xây dựng đê kết hợp đường giao thông: 23 1.4 Kết luận chương I: 30 CHƯƠNG II 31 CƠ SỞ LÝ THUYẾT ỔN ĐỊNH ĐÊ 31 KHI KẾT HỢP LÀM ĐƯỜNG GIAO THÔNG 31 2.1 Lý thuyết ổn định khối đắp đất yếu 31 2.1.1 Đặc tính đất yếu 31 2.1.2 Lý thuyết ổn định khối đắp đất yếu 31 2.2 Hư hỏng kết cấu mặt đường giao thông vùng đất yếu 38 2.2.1 Những nhân tố gây suy giảm chất lượng đường .38 2.3 Các đặc tính vật liệu đất có cốt 41 2.3.1 Độ bền kéo vải địa kỹ thuật 41 2.3.2 Độ bền chọc thủng vải địa kỹ thuật 42 2.3.3 Độ bền lâu dài vải địa kỹ thuật 43 2.3.4 Nguyên tắc bố trí cốt vải địa kỹ thuật .44 2.4 Các phương pháp tính ổn định khối đắp có cốt .47 2.4.1 Các phương pháp phân tích ổn định mái dốc thường dùng chưa có cốt 47 2.4.2 Các phương pháp tính tốn ổn định mái dốc có cốt 55 2.4.3 Những quy định BS8006:1995 đề xuất 66 2.5 Kết luận chương II 74 CHƯƠNG III 76 ĐỀ XUẤT KẾT CẤU ĐÊ KẾT HỢP ĐƯỜNG GIAO THÔNG .76 SỬ DỤNG TÚI VẢI ĐỊA KỸ THUẬT 76 3.1 Giới thiệu Túi vải địa kỹ thuật vai trò nâng cao ổn định mặt đường: 76 3.1.1 Giới thiệu kết cấu túi vải địa kỹ thuật: 76 3.1.2 Các ứng dụng công nghệ túi ĐKT 79 3.1.3 Ưu điểm chất chịu lực túi địa kỹ thuật 80 3.2 Đề xuất mặt cắt tính tốn điển hình: 83 v 3.3 Mơ hình toán cho khối đắp ứng dụng 85 3.3.1 Giới thiệu phần mềm tính tốn ReSSA (3.0) 85 3.3.2 Số liệu tính tốn 89 3.3.3 Kết tính toán .89 3.4 Kết luận chương 101 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .103 TÀI LIỆU THAM KHẢO .105 vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1.Sơ đồ đặt vải địa kỹ thuật thân đê với chức làm cốt chịu kéo Hình 1.2 Sơ đồ cấu tạo thân đê với vải địa kỹ thuật làm bao bì làm cốt chịu kéo Hình 1.3 Sơ đồ cấu tạo đê biển dùng vải địa kỹ thuật làm chức hỗn hợp 10 Hình 1.5: Cách buộc túi xếp túi thi cơng 25 Hình 1.6: Mặt cắt ngang đường trạng 25 Hình 1.7: Mặt cắt ngang đường sau tạo khuôn 26 Hình 1.9: Xếp lớp túi địa kỹ thuật vào khuôn đường đào 27 Hình 1.10: Xếp lớp túi địa kỹ thuật vào khn đường đào 27 Hình 1.11: Tiến hành đầm phẳng 27 Hình 1.12: Rải đá dăm-đất chỗ vào khoảng trống đầm chặt 28 Hình 1.13: Rải đá dăm-đất chỗ vào khoảng chống đầm chặt 28 Hình 1.14: Mặt đường sau hoàn thành 28 Hình 1.15: Một số hình ảnh thi cơng Việt Nam 29 Hình 2.2: Phá hoại đắp lún trồi 34 Hình 2.3: Các dạng phá hoại dạng đường cung tròn 35 Hình 2.4: Phá hoại xảy yêu cầu nâng cấp đê biển 36 Hình 2.5: Phá hoại xảy đất chân đê biển bị hẫng nạo vét 36 Hình 2.7: Mái đắp có cốt đất yếu 47 Hình 2.8: Mái đất rời khơ đồng 48 Hình 2.9: Sơ đồ xác định cung trượt theo phương pháp vòng tròn ma sát 49 Hình 2.10: Sơ đồ tính tốn theo phương pháp W.Fellenius 51 Hình 2.11: Sơ đồ tính theo phương pháp W.Bishop đơn giản 53 Hình 2.12: Các trạng thái giới hạn phá hoại ổn định 56 Hình 2.13: Các trạng thái giới hạn phá hoại ổn định nội 56 Hình 2.14: Các trạng thái giới hạn phá hoại ổn định hỗn hợp 56 vii Hình 2.15: Phương pháp phân mảnh với mặt trượt trịn để tính ổn định mái đốc đất có cốt 58 Hình 2.16: Phương pháp phân mảnh với mặt trượt trịn Bishop 62 Hình 2.17: Sơ đồ tính toán khoảng cách thẳng đứng lớp cốt 66 Hình 2.19: Sơ đồ tính tốn kiểm tra tụt cốt 74 Hình 3.1: Các thí nghiệm kéo túi xếp chồng trường 77 Hình 3.2: Kết kéo túi vải địa kỹ thuật xếp chồng 77 Hình 3.3: Xây dựng bảo dưỡng đường GT túi ĐKT giới 78 Hình 3.4: Ứng dụng làm đường nội đồng 79 Hình 3.5: Ứng dụng làm đường bộ, bờ chắn nước 79 Hình 3.6: Ứng dụng làm cống qua đường 80 Hình 3.7: Cơ chế tác dụng lực vào túi địa kỹ thuật 80 Hình 3.8: Mơ hình thí nghiệm 81 Hình 3.9: Độ lún đường điểm đoạn đường thí nghiệm 81 Hình 3.10: Kết thí nghiệm chịu nén túi địa kỹ thuật 82 Hình 3.11: Mặt cắt ngang thông thường 84 Hình 3.12: Kết cấu khối đắp có sử dụng túi vải địa kỹ thuật 84 Hình 3.14: Giao diện phần mềm ReSSA (3.0) 85 Hình 3.15: Menu phần mềm ReSSA (3.0) 86 Hình 3.16: Nhập liệu cho toán 86 Hình 3.17: Giao diện nhập thơng số mặt cắt hình học tải trọng 87 Hình 3.18: Giao diện nhập liệu lớp đất 87 Hình 3.19: Giao diện nhập lựa chọn kiểu cốt 88 Hình 3.20: Giao diện nhập thơng số cốt 88 Hình 3.21: Giao diện lựa chọn bán kính tính ổn định mái 89 Hình 3.22: Trường hợp với hoạt tải H13 90 Hình 3.23: Đường bão hồ 90 Hình 3.24: Thông số cốt 91 viii Hình 3.25: Hệ số an toàn ổn định tổng thể Fs=0,83 91 Hình 3.26: Bảng tổng hợp hệ số an tồn ổn định tổng thể 92 Hình 3.27: Phối màu phân vùng 10 cung trượt điển hình 92 Hình 3.28: Phân bố phản lực đất với khối trượt 93 Hình 3.29: Trường hợp khối đắp 93 Hình 3.30: Kết tính ổn định cho trường hợp 94 Hình 3.31: Kết tính ổn định cho trường hợp 94 Hình 3.32: Kết tính ổn định cho trường hợp 95 Hình 3.33: Phân bố phản lực đất với khối trượt 95 Hình 3.34: Trường hợp khối đắp 96 Hình 3.35: Kết tính ổn định cho trường hợp 97 Hình 3.36: Kết tính ổn định cho trường hợp 97 Hình 3.37: Vị trí 10 cung trượt điển hình cho trường hợp 98 Hình 3.38: Phân bố phản lực đất với khối trượt 98 Hình 3.39: Mặt cắt cống không làm việc 99 Hình 3.40: Kết tính ổn định 99 Hình 3.41: Kết tính ổn định cho mặt cắt loại 100 Hình 3.42: Vị trí 10 cung trượt điển hình cho mặt cắt loại 100 Hình 3.43: Phân bố phản lực đất với khối trượt 101 ix DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Các loại mặt đường sử dụng cho cấp đường 20 Bảng 1.2: Tiêu chuẩn thiết kế đường GT kết hợp với đê 20 Bảng 1.3 Thông số kỹ thuật túi địa kỹ thuật 24 MỞ ĐẦU Tên đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng túi vải địa kỹ thuật xây dựng đê biển kết hợp đường giao thơng” TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI: Việt Nam có hệ thống đê ven biển trải dài từ Bắc xuống Nam với tổng chiều dài 1.693 Km hình thành từ lâu Ban đầu đoạn đê nhỏ, thấp yếu, kết nối lại, bồi trúc thêm Trong vài thập kỷ gần đây, hệ thống đê biển Nhà nước quan tâm đầu tư nâng cấp số tuyến đê sử dụng kết hợp làm đường giao thông Tuy nhiên, hệ thống đê biển nước ta phần lớn đê yếu, thiếu tính đồng chưa thuận tiện cho thông thương lại, kỹ thuật, chất lượng cơng trình khơng cao Vì vậy, đê biển kết hợp với đường giao thông chủ trương đắn, việc xây dựng đê đường chưa có quán công tác lập qui hoạch, xây dựng tiêu chuẩn kỹ thuật chung triển khai xây dựng cho lĩnh vực Dưới tác động bất lợi BĐKH nước biển dâng làm cho kết cấu đê biển nhanh chóng bị xuống cấp Mặt khác đê biển sử dụng kết hợp làm đường giao thơng cịn chịu thêm tác động tải trọng xe chạy Do để đảm bảo khả chịu lực thân đê làm đường xe chạy cần phải có biện pháp gia cố phù hợp với điều kiện thực tế thân đê Vì đề tài“Nghiên cứu ứng dụng túi vải địa kỹ thuật xây dựng đê biển kết hợp đường giao thơng” có ý nghĩa khoa học thực tiễn Giải vấn đề cơng trình cấp bách ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU: Đối tượng nghiên cứu luận văn túi vải địa kỹ thuật dung gia cường khối đắp đê biển Ứng dụng cho cơng trình đê biển Nghĩa Hưng, tỉnh Nam Định CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: