Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu ứng dụng túi vải địa kỹ thuật trong xây dựng đê quai lấn biển Tiên Lãng - Hải Phòng

MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết của đề tài

Ngày nay, việc lấn biển đã trở thành chiến lược lâu dài của nước ta và nhiều

nước trên thế giới Trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước trước sức

ép quỹ đất dành cho công nghiệp ngày càng thu hẹp, việc quai dé lắn biển là rất cấp

Việt Nam với hàng ngàn dao và quan đảo chiều dai bờ biển dài trên 3000km kéo dai từ Bắc vào Nam vi trí thuận lợi dé phát triển kinh tế ven biển và xây dựng cơ sở hạ tầng ven biển Chính vì vậy đòi hỏi chúng ta phải xây dưng cơ sở hạ tầng để bảo vệ các khu dân cư và các đặc khu kinh tế các khu công nghiệp ven biển.

Việt Nam với 24 tỉnh có đê biển chạy dài từ Quãng Ninh tới Kiên Giang, hệ thống đê bảo vệ cho sản xuất công, nông nghiệp nuôi trồng thủy sản và nhân dân sống ven biên, Những năm gần đây nhiều đoạn đê biên bị sạt lở và lún sụt do yếu tố khí hậu gây ra như lũ lụt, bão lớn và hiện tượng sóng thần hết sức nghiêm trọng Đề lại hậu quả nặng nền cho nhân dân sinh sông ven biên, làm thiệt hạ về kinh tế và hư hỏng cơ

sở hạ tang ven biên, thay đôi hệ sinh thái ven biên.

Đề bảo vệ dân cư và cơ sở vật chất ven biển việc xây mới và cải tạo hệ thống đê biển hiện có rất cần thiết và cực kì quan trọng Hệ thống đê biển nước ta được hình thành qua nhiều thế hệ, phần lớn là thi công thủ công, vật liệu đắp đê không đạt được tiêu chuẩn về cấp phối hạt, vấn đề lún sụt đê biển không thé tránh khỏi, do thân đê được đắp trên nền đất yếu Do đó việc sửa chữa và cải tạo gặp rất nhiều khó khăn.

Giải pháp sử dụng túi vải địa kỹ thuật dé xử lý các sự cố và làm mới các tuyến đê biển hiện nay là 1 giải pháp hợp lý Với khả năng chịu kéo và phân bố đều áp lực nên đất nền giảm được hiện tượng lún không đều Bên cạnh đó sử dụng túi vải địa kỹ thuật tận dụng được vật liệu địa phương cát bién nguồn vật liệu dồi dào, vật liệu bơm vào túi có thé bơm liên tục cho tới khi đầy túi mà không cần dừng lại chờ cố kết Bên cạnh đó việc thi công túi vải địa kỹ thuật đơn giản, thi công chủ yếu bằng máy.

Đề tài tập trung nghiên cứu tính toán túi vải cường độ chịu lực và khả năng làmviệc với nền đất yếu khi quai đê lấn biển Từ đó đưa ra những kiến nghị cần thiết khi

ứng dụng giải pháp này trong thực tế xây đựng công trình lấn biển Do đồ đề tài

"Nghiên cửu ứng dụng tái vit dja kỹ thuật trong xây dựng đề quai lẫn biên Tiên

Lãng - Hai Phong’

2, Mục đích nghiên cứu của đề tà

Hệ thống hóa cơ sở lý luận về công nghệ thi công dé biển bằng vật liệu địa

6 ÿ nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn

phương chứa trong các túi vải địa kỹ thuật, trong xây đựng để biển và phân tích cơ chế lim việc kết cấu để biển đó với đất nên yêu.

"Nghiên cứu, tinh toán xác định những thông si inh học củ túi vi ng suất trên bề mặt túi từ đó lựa chọn thông số thiết kế cho túi, đánh giá ồn định, lún tổng thể của thân đê biển túi vải chứa cát trên nền dat

Dùng phần mén GeoCoP(3.0) bộ phần mềm chuyên dụng được phát triển bởi

công ADAMA - Engineering - Hoa Kỳ dùng tinh toán thảm vải địa kỹ (huật và túi vải

địa kỹ thuật, và phần mém PLAXIS 8.2 là phần mềm chuyên dung về tinh toán Địa ky thuật của hãng phần mém Địa kỹ thuật Quốc tế PLAXIS BV Ha Lan.

PLAXIS 8.2 được xây dựng trên cơ sử phân tích các bài toán Địa kỹ thuật bằng

phương pháp phan tử hữu hạn Có thể giải quyết được các bài toán phân ích ứng suất

biển dạng, đánh giá dn định về cường độ của khối đất đả, các bài toán thẳm và cổ kết

theo thời gian với các mô hình thành phần mới Các mô hình này mô phỏng đặc tính.

phi tuyến của đất và sự phụ thuộc thời gian của môi trường đất đá.

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu giải pháp sử dụng ti vải địa kỹ thuật chứa lõi cát để làm thân để

biển thay cho vật liệu truyền thống ông cha ta sử dụng.

Ding bộ phin mềm Plaxis (8.2) để tính toán các dạng mat cắt để biển cổ điển

truyền thống và hiện đại trên nén đất yếu từ đồ lựa chọnk

Dùng bộ phần mềm GeoCoP(3.0) để tính toán túi vai địa kỹ thuật áp dung th,

4 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

Ung dụng túi vải địa kỹ thuật cho các công trình lan biển, đê biển và các công.

trình bảo vệ bờ.

Nghiên cứu nền đất yếu và các giải pháp xử lý nền đất yếu như xử lý bằng biện

ệtlà xử lý nễn công trình,pháp kết cầu công trình, xử lý móng công trình và đặc,

Sử dụng phần mềm GeoCop(3.0) để tinh toán các thông số của túi vải

Sử dụng phần PLAXIS 8.2 được xây dựng trên cơ sở phân tích các bai toán địa kỹ thuật bằng phương pháp phn từ hữu hạn Có thé giải quyết được các bai toán phân các bài toán thắm.

tích ứng suất biến dạng, đánh giá ôn định về cường độ của khói ds

ết theo thai gian với các mô hình thành phần mỗi:

Tinh toán được kích thước và độ bền của túi vải địa kỹ thật, từ kết quả inh toán

đồ nh ton lún cho ton bộ thân đề

Sử đụng thành thạo hai phần mềm chuyên dụng tính toán địa kỹ thuật là: phần mềm GeoCop(3.0) và phần mềm PLAXIS 8.2.

6 Nội dụng chính của luận văn

Chương I Tổng quan về dé biển và các công rình bảo vệ bờ biễn

Chương II: cơ sở lý thuyết và phương pháp tính toán túi vai địa kỹ thuật trongxây dựng công trình.

Chương III: Tinh toán túi vai địa kỹ thuật, én định tổng thể, tink lún và biên pháp,thi công công trình đê quai lấn biển Tiên Lang - Hải Phỏng.

Kết Luận và kiến nghị

Tai liệu tham khảo,Phy lục tính toán

CHUONG I

TONG QUAN VE DE BIEN VÀ CÁC CÔNG TRINH BẢO VE BO BIEN

1.1 Tổng quan về đê biển Việt Nam

Nước ta có đường bi biển dài hơn 3600km, trải dài từ Móng Cái đến Hà Tiên “Trong đồ cỏ 1400km trực tiếp với biển Bờ biển có nhiều vùng vịnh và nhiễu cửa sông đổ ra bin, tạo nên nhiều cdn cát và bãi cát như Bãi Chay (Quang Ninh), Đỗ Sơn (Hải

Phong), Sam Sơn (Thanh Hóa), Cửa Lo (Nghệ An).

Để biển Việt Nam được hình thành qua nhiều thể hệ với quy mô khác nhau có

nhiệm vụ bảo vệ an toàn và én định đồi sống dân cư ven biển, các khu du lịch, các

vùng sản xuất nông nghigp, nud trồng thủy sản Hla hết củc tuyển để hiện nay làm

bằngđắt, mái để được bảo về bing tring cỏ hoặc lat đá, Các tuyển để được củng cổ và

ning cắp do nhân din 66 công đắp và nhà nước hỗ trợ kinh phí Một số tuyển đê bờ

biển bị sat lờ đã được kẻ lát mái bảo vệ, ké lit mái được làm bằng dé hc, lất khan

trong khung bê tông cốt thép hoặc trong khung đá xây Dưới lớp đá hộc được thiết kế tổng lọc ngược cấu tạo gém dim lit diy 10 đến 15em, cất lớt diy 10em và lớp vai địa

kỹ thuật

Hệ thing để sông, biển hiện nay chỉ mới có thé đảm bảo an toàn ở mức độ

nhất định tay theo tằm quan trọng vé nhân sinh, kin tẾ từng khu vực được bảo về, một

dự án PAM và các dự.

án hỗ trợ cia ADB có thể ching với gid bão cấp 9 và mức nước tiểu tin suất 5⁄4, số tuyển dé đã được đầu tư khôi phục, nâng cấp thông qua cị

nhiều tuyến chưa được tu bổ, nâng cắp chỉ có thé đảm bảo an toàn với gid bão cấp 8.

Mit khác, do điều kiện kinh tế việc đầu tr chưa được tập tring đồng bộ, kiên cổ, lại

chịu tác động thường xuyên của mưa bão nên bệ thống đê, ké biển vẫn tiếp tục bị

xuống cấp như để biển ti các tỉnh Miễn Trung, Nam Định, Hải Phòng, Thanh Hoá, Hà “Tĩnh Việc quy hoạch tuyến để và tiêu chuẫn an toàn dé biển chưa được đ cập dầy đủ

Theo xu thé phát triển chung, vùng ven biển nước ta là một vùng kinh tế trong điểm năng động và ngày cing đồng va trò quan trong hơn trong nén Linh tế quốc din

và an ninh quốc phòng Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ về công nghiệp, du lich,

việc chuyển đổi cơ cầu sản xuất (King nuôi trồng thuỷ, hãi sin) và khôi phục các king

nghề truyền thống, thi tuyén để nói chung và để biễn nói iêng sẽ không chỉ có mục

tiêu ngăn lũ, ngăn mặn chung mà còn phải kết hợp đa mye tiêu, vừa ngăn

mặn bảo đảm an toàn din sinh, kin tế cho ving để bảo vệ, đồng thời kết hợp là tuyển đường giao thông ven biển quan trọng phục vụ phát iển kinh ế, du lch, an ninh quốc" phòng Hệ thống đ biển cần phải được quy hoạch, đưa tigu chun an toàn theo trình độ thể giới trong điều kiện Việt Nam,

'Bên cạnh đó sự biển đổi khí hậu toàn cầu, đê biển có tầm quan trọng trong việc ngăn mặn giữ ngọt, chẳng biển lin, khai hoang chống lũ lạt bảo vệ các vũng đt ven

biển bảo vệ các đặc khu kinh té quan trọng.

1.2 Tình hình đê biển trên thể giới

Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học công nạivật límới và máy

móc thi công hig đê biển Diễn hình như.đại trên thể giới đã xây dựng nhiều tuy

tuyển để biển Sacmangeum Hàn Quốc, Đề biển ARlluitdjk Ha Lan,

Dé biển Saemangeum bao quanh một vùng biển có điện tích 401 km2 Với chiều.

đãi 33.9 km, n6 nằm giữa biển Hoàng Hai và cửa sông Saemangeum,

Để biển ARluitdjk với tổng chiều đài hơn 32km, rộng 90m, cao hơn mực nước

biển trung bình là 7.25m Công trình này chạy đãi từ mồi Den Oever thuộc tỉnh Noord

Holland lên đến mãi Zurich thuộc tỉnh Friesland, Công trình được thi công trong vòng

sáu năm, từ 1927 đến 1933,

Để biển Deep Bay ở Hongkong đài 3.5kem, để dim bảo mái dé dn định tong thời

sian ngĩn, Không cho đất mới dip lún xuống nén bùn, đồng thời để tết kiệm đắt đắp

người t đã sĩ dụng vải a kỹ thuật với 3 chúc năng; bảo vệ, phân cách và gi cổ đất yêuĐề bảo vệ thành phố New Orleans (Mỹ) người ta đã dùng vải địa kỹ thuật

‘Nicolon trải trên nền đất yếu dé giảm kích thude-tiét kiệm khối lượng đắp,

Vige bảo vệ đê biển, bờ biển được các nước có bờ biển đặc biệt quan tâm nhất là các thành phố ven biển Đề bien ngoài tác dung bảo vệ bờ còn tạo vùng trú ấn cho tàu thuyền bảo vệ cảnh lớn khi có gió bão

1.3 Các công trình bảo vệ bờ biển & Việt Nam

Dé biển Việt Nam được hình thảnh từ rất sớm nhằm bảo vệ sản xuất nông nghiệp và muôi trồng thủy hãi sin, Các tuyển để bin được tạo thành từ những vùng dit rộng

lớn cơ bản kép kin cùng với dé sông, hing năm các tuyển để biển vẫn được cũng cổ

nàng cấp

Hiện nay việc đầu tr nâng cắp cải tạo các tuyển để kề bảo vệ bờ biển rất được

‘quan tâm từ kinh phi cũng như các giải pháp kỹ thuật, vật liệu mới và kết câu công

trình Tuyển để biễn cải tạo và nâng cấp vẫn là để bing vật liệu đất dip hoặc đã đổ

chưa có đột phá lớn trong việc thay đổi vật liệu thân dé Bảo vệ mái dé bằng cấu kiện

lông cốt thép tự chén cỏ liên kết ngim với nhau Chân kẻ thường là ông buy lõi đã

hộc hoặc lang thể đá hộc

Với đi ệt, điều kiện kinh tế chưa cho phép đê biển Việt Nam dang thi công và trong tương lai gin vẫn tính toán thit kế cho nước trăn qua

1 kiện tự nhiên khắc ngi

đình dé với lưu lượng cho phép Tuy nhiên vật liệu xây dựng đê biển chủ yếu là đất mềm yếu rồi rae đặt trên nén đất yếu do đó nước trần qua định thường lâm hư hồng

công trình Vấn để đặt ra là nghiên cứu kết edu thân đê nhăm đảo bảo an toàn cho toàn

tuyến để rong mọi diễu kiện khí hậu.

1.3.1 Hình dang kích thước

Mặt cắt đê ở 3 miền có sự khác nhau rõ rệt:

XMiỄn bắc: mặt ct đê có dạng hình thang, mặt để có bé rộng từ B=3~5m, để phía

biển có hệ số mái m=3+4 mái phía đồng và khu din cư m=2+3, cao độ đỉnh để biển

miỄn bắc thay đổi rong khoảng 2(4:5)m Với cao độ này để biển chẳng được mực

nước dâng tổng hợp ứng với tin sult p=5% và có gió bão cấp 9,

Miễn trung: các tỉnhtrung thường gặp nhiều thiên tai bão lụt, địa hình có đội

ốc lớn nên thời gian tập trung nước lũ ắt nhanh mùa mưa các sông đỗ ra biển nhanh nên mực nước biển dâng cao làm nhiễm mặn ding ruộng ngập cơ sở hạ ting các vùng

ven biển Mặt cất để ang có dang bình thang b rộng đnh đề B=1,53m, mái để phíabiển m=2°2.5; mái đ phía đồng m=l,5:2: cao độ định để biển đổi từ +(1,5+4), Cục

bộ có những tuyển cao hơn như Nghĩ Xuân (Hà Tĩnh) là 24,525,0m,

Mitn Nam: dé biển bị chia cắt thành nhiễu đoạn ngắn bởi có nhiễu sông nhỏ đổ ra biển và nhiều cồn cát lớn Mặt cắt dé biển không đồng bộ, có những tuyển để bÈ

rộng định đề B=2+3m, bên cạnh đó có những tuyển dé biển bề rộng đỉnh đề B=6=8m,

mái đề rit dốc về cả hai phía (m=1+2) một số tuyển để biển quan trọng thì hệ số mái

có thể đạt được (m=1,75=2), cao độ đỉnh đê nhìn chung còn rit thấp có nới còn thấp hơn mye nước triều cao nhất, điển hình là tuyến đê phía đông tinh Cả Mau,

1.3.2 Vật Liệu dip thân để

XMiễn Bắc: thân để được dip bằng đất thị, đắt phù sa cửa sông, một s tryể để

dip bằng dat lẫn cát Một số đoạn dé đắp hoàn toàn bằng dat cát như đê Hải Thịnh, Hài Hậu, Nam Định Một số tuyén để phía trước cổ bãi si vet chắn sing

Miễn Trung: thân để được đắp bằng dit thịt nhẹ pha cit, có tuyển được dip bằng

đất sét pha cát, Một số tuyển nằm sâu phí được đắp bằng cất như các

tuyển để huyện Quang Xương, Diễn Châu, Kỷ Anh, Vĩnh Trình.

Miễn Nam: dat dip để tùy theo chất đất của từng vùng, các loại đất thường được sử dụng để đắp để là: đắt thịt nhẹ,

trong thì thân,

i thịt nặng, đắt pha xế, pha cát in ako Tuyển

để dip trên nên đất yêu thường là bùn Vi vậy khó xây đụng được các công trình kiên

cố như các cổng ngăn t

13.3 Lớp bảo vệ mặt đê phía giáp biển

ú bằng cô, những đoạn chịu rực

các công trình bảo vệ đẳng ruộng

p của sống

cược bảo về bằng kể dã lt mái, lát tắm bê ông đúc sẵn hoặc độc lit khan trong các

khung xây chia ô cắt khớp.

XMiễn Trung: hầu hết được bảo vệ bằng tring có, một số đoạn những năm gần đây

xây dựng cứng hóa được kè lát mái hoặc lit tắm bé tông đúc sẵn ngoài ra tuyển để

chiu ảnh hưởng trực iếp của sóng biển phía trước chin để cồn được bio vệ bằng các

rừng sử vet, due phá sống

1.4 Những sự cổ hư hông đê biển thường gặp

Nhin chung dé biển Việt Nam vũng chịu ảnh hưởng lớn nhất và bắt lợi nhất là đềbiển miễn Bắc và miễn Trung, khí hậu biển đổi nhiều và chịu ảnh hưởng của rất nhiều.

trận bảo và lũ lớn trong năm Để biển Nam bộ i chịu ảnh hướng của các điều kiện tự

nhiên bất lợi nhưng chịu ảnh hưởng trực tiếp của sóng biển cao hơn so vịcác yếu tổcủa sông

Hệ thông để biển Việt Nam hiện nay chỉ đủ điều kiện dp ứng chịu được cơn bio

cấp 9 và mực nước triều trung bình, chưa đủ dé áp ứng được vấn dé biến đổi khí hậu

Các dang hưu hỏng thường gặp là

Những đoạn đê trực diện với biển, chịu ảnh hưởng trực tiếp của gió bão, triều.

cường và sóng lớn, thường rit dễ bị sat sập, có trường hop mãi sat sập và sóng cuốn

trôi 1/3+1/2 thân đề, Sat sập là hiện tượng phổ biển nhất của dé biển Việt Nam, không én đê được đi

phải chỉ đổi với các ty bằng cát có ting lọc ngược và lớp chống thắm,

mà đối với những đoạn để có át đá kè mái hoặc tm Lt bê1g tự chèn bảo vệ mái.

Những đoạn để có kết cấu bảo vệ yếu, sóng sẽ làm sập mái để phía biển Những đoạn để bảo vệ cứng phía biển, do cấp dé biển chưa đáp ứng được tin suất thiết kế nên sóng leo tràn qua đình đê làm hư hỏng mái đê phía đồng có thẻ dẫn đến hiện tượng vỡ đề.

Nhiễu đoạn để trước đây có rừng chắn sống nên đoạn để cơ bản vẫn đảm bảo an

toàn trước điều kiện bắt lợi của tư nhiên Hiện nay rừng chắn sóng bị phá hy, đề chịu

sửa sống và thủy tiểu Do vậy nếu không được năng cấp và bảo

nguy cơ vỡ để

Trường hợp lũ lớn, lượng nước phía đồng tập trung nhanh do lưu lượng thoạt lũ

của cia sông không kip sóng và tiểu ở mục nước bin thấp đây cũng là nguyên nhân

gây rà vỡ để,

hing đoạn để có nền yêu khi nước triểu lê rồi xuống rit nhanh, dòng chảy do triều sẽ moi rỗng nền dẫn đến sạtlờ hoặc sập để ở những đoạn xung yếu

1.8 Các phương pháp xây dựng dé biển truyền thống

Dé biển và để cửa sông ở Việt Nam được hình thành từ những năm 30 của thể ky

trước, một số tuyển đê khu vực ven biển Nam Bộ từ Vũng Tàu đến Kiên Giang được [Nam năm 1975, Do điều kiện kinh

hình thành sau giải phóng Mié, khoa học công,nghệ chưa phát triển nên phin lớn dé biển Việt Nam hiện có đc đắp bằng thủ công vật

liêu ấp ti chỗ, him lượng cắt vi đất á cất khá ca.

Những tuyển đề được xây dụng trước đây phẫn lớn do tự ph „ manh mỗi không

có quy hoạch tong thé Thi công thủ công do nhân dân tự Lim với vật liệu đắp tại chỗ, phương tiện dip thô sơ chủ yéu là site người và sức kéo của trâu bô, Dit đỗ cao dẫn

thành đê, khối đắp không được dim nén Kích thước đề không được áp dụng theo một

«aay định quy phạm nào, Do đó đề biển chỉ mới bảo vệ đc với hệ số an ton tb

Than để biển là bộ phân quan trọng của dé biển, nỗ chị tải trọng chính cia để

biển Ông cha ta trước đây thường sử dụng vật liệu thông thưởng là đất tốt, có chỉ tiêu

co lý dim bảo én định cho để Dit dip đê thường khi thác ở các mỗ vật liệu nằm xavi tí công trình

Tuy nhiên hiện nay các dự án đề biển đều có xu hướng kin ra biển do đó khi đấp

đất trong nước rất khó khăn, ĐỂ thuận tiện cho xây đựng và giảm giá thinh công trình

nghĩề 8 để đấp đ bin, loại ve iu này thường là cát á cất &cứu dùng vật liệu tại et

sết có hệ số rồng lớn vả độ ngậm nước cao,

1.6 Khái quát chức năng và tinh chất vật lý của vai địa kỹ thuật

16.1 Chức năng của vải địa kỹ thuật

Trong các loại công trình đất, vài địa kỹ thuật thực hiện 5 chức năng cơ bản don

le hoặc kết hợp tỷ thuộc vào các ứng dụng:

1.6.1.1 Chức năng phân cách

Lớp vải địa ky thuật dùng để ngăn cách giữa hai lớp vật liệu có kích thước hạt

khác nhau (cổ những đặc tinh khác nhau vé khả năng thắm, độ ma sắt, khả năng chit

tả), đưới tác động của ứng suất nhất là những ứng suất do các phương tiện vận chuyển

tác động lên làm cho vậtu hạt giữ nguyên ven các đặc tính cơ học của nó.1.6.12 Chúc năng gia cường

Vai dia thuật cổ tính chịu kếo cao Người ta lợi dung đặc tính này đỂ uyền

cho đất một cường độ chịu kéo nào đó theo kiễu gia cổ cốt cho đất hoặc chứa đất vàocác túi vải địa kỹ thuật

1.6.1.3 Chức năng Bảo vệ

Ngoài độ bền cơ học như bên kéo, chỗng đâm thủng cao thi vải địa kỹ thuật

còn có tính bền môi trường (chịu nước mặn) và khả năng tiêu thoát nước nhanh Nên

vai địa ky thuật được kết hợp với các vật liệu khác như thảm đá, rọ đá, đá hộc, bê tông,

đểÊ tạo lớp đệm chống xói cho dé, đập, bờ biển, trụ cu, chồng thẳm lậu bờ, lòng

dẫn trải vải xuống đầy sông thay cho bé chim giữ bình dạng dòng chảy không đồi

146.14 Chức năng lọc

Lớp vải địa ky thuật đồng vai tro là lớp lọc được đặt giữa hai lớp đất có độ thắm.

nước và cỡ het khác nhau, chức năng của lớp lọ là tránh sự rồi đất từ phía đắt có cỡ

hạt min hơn vào lớp vật iệu thô Lớp lọc nhằm đảm bảo một ding nước không có áp

trong suỗt tuổi thợ của công trình

16.15 Chúc năng tiên thôn! nước

Khả năng thắm theo phương vuông góc với mặt phẳng vai địa kỹ thuật không dặt

để chế tạo mương tiêu thoát nước ngằm Dòng thắm trong dat sẽ tập trung đến rãnh tiêu cổ bổ tí lớp vài Toe và dẫn đến khu tập trung nước bằng đường ng tiêu, Vai địa

kỹ thuật dùng để thoát nước cần có đủ chiễu dày để chuyển được lưu lượng nước cần

1.6.2 Tính chất vật lý của vải địa kỹ thuật

1.6.2.1 Kích thước hình học của vải địa kƑ thuật thương phẩm

Chiều rộng vài: vai dia kỹ thuật thương phẩm có chiễu rộng chun từ 5m đến

$m Nếu chiều rộng lớn hơn thì phải chấp ni

- Chiều đài vi: được không chế sao cho khi cuộn li thành cuộn tiện cho việc

vận chuyển và thi công Tùy thuộc khổi lượng đơn vị thể tích vải, chiều đãi của vải

thay đổi từ Sôm đến 200m,

1622 Khéi lượng đơn vị điện tích của vải địu kỹ thuật (gin2)

Là khối lượng tính bằng gam của Im2 vi, thí nghiệm theo tiêu chuẩn I4TCN,

93-1996, Chỉ tiêu này liên quan đến độ dày và độ rồng của vải, phân ánh gián Kip khả

năng thắm nước va sức chịu chọc thing của vải

Vai không dệt có khí lên 1000g/mẺ

Vai dệt nặng hơn có khối lượng vio khoảng 100g/mẺ đến 2000g/mÌ,

lượng vào khoảng 100g/

16.2.8 Chiều dây của vải da kỹ đuật

Chiều diy vai: là khoáng cách giữa hai mặt phẳng giới hạn trên và dưới của vai

dây của vài địa kỹ thuật uỷ theo công nghệ chế tạo mà thay đổi tử 0.5mm đến

hing chục mm Tuy theo tiêu chuẩn của mỗi nước, độ dày của vải dia kỹ thuật được.

xác định với áp lực nén quy định - gọi là độ dày tiêu chuẩn Nói chung, các nước quy:

định áp lực nên là 2kNim2 (tức 2kPa) với độ chính xác a 0.0mm, riêng Mỹ với tiêu

chuẩn ASTM D5199⁄99 là 0002mm Tại Viện khoa học Thủy lợi Việt nam cũng

thường xác định chiều diy vải theo tiêu chuẩn ASTM D5199 trên thiết bị đo AIM,

1.6.24 Tỉnh rằng của vải địa kỹ thuật

Tiiy thuộc vio loại sợi và kiểu đột vải địa kỹ thuật có tính rỗng lớn, tinh rỗng là

thuộc tính của vải địa kỹ thuật, nó quyết định tính thấm nước, tính dẫn nước của vải

địa kỹ thuật Độ diy của vải địa kỹ thuật đặt không lớn khoảng 0.5mm, nhưng độ diyvải địa kỹ thuật không dé là đáng kẺ, nó có th từ 5mm đến 20mm,

= Độ rng thé tích của vai địa kỹ thuật (đối với vải địa kỹ thuật diy)

Xét một mẫu vải có diện tích 1m2 và chiều đầy vải T, vậy thể tích mẫu vải là: V= Mim? ) x TT (an), ta có công thức tỉnh độ rỗng:

& pr

rong đó: G - khối lượng của mẫu vải thí nghiệm (kgm)

ø - khối lượng đơn vị của loại polime làm sợi (kg/m”)

“Thông thường thì vải địa kỹ thuật làm lọc n>30%.

- Độ rồng bỄ mặt của vải địa kỹ thuật (đối với vải địa kỹ thuật mông)

Tinh rỗng của vải địa kỹ thuật được biểu thị định lượng bằng độ rỗng b mặtd2)

Trong đó: S - diện tích mẫu vải, S¿.„ điện tích rổng có trong S.

Các loại vai dia kỹ thuật thương phẩm hiện nay có POA thay đổi trong phạm vi

tir 6% đến 12% Loại vải địa kỹ thuật thưa có POA dat 36%.

162.5 Độ thưa của vải dia kỹ thuật

Độ thưa của vải địa kỹ thuật là khái niệm vật lý có liên đến khả năng cho hat đắt

lọt qua vai khi vai cũng lâm việc với đất Kích cỡ kế hờ của vải địa kỹ thuật loại dệt

hoặc không đệt được định lượng bằng kích thước hòn bi thủy tính lớn nhất lọt qua kế

hồng ấy, có thể vẽ đường phân tích độ lớn (đường kính) lỗ hở O của mẫu vai địa kỹ

thuật (đương tự với đường phân ích hạt trong cơ học dit)

Độ thưa của vải quyết định tính thắm và tinh lọc (cho hạt nhỏ qua, giữ bạt lớn

lại) của vải địa kỹ thuật Đây là đặc tính quan trọng khi thay thé ting lọc ngược sỏi cắt

1.6.2.6 Tỉnh có ngắn khi tăng nhiệt độ của vải địa kỹ thuật

Hiện tượng giảm chiều dai của mẫu vải khi gia nhiệt và sau khi gia nhiệt được.

gọi co nhiệt (heat shrinkage) Sự co nhiệt tạo nên sức kéo, lực kéo phát sinh do vải co

lại là lực kéo do co (shrinkage teesion), Có nhiều phương pháp thí nghiệm co nhiệt của

vải địa kỹ thuật đã được sử dụng ở nhiều nước.

Tính chit vật lý của vải dia kỹ thuật, phương pháp thi nghiệm, kiểm tra và các

khoảng trị số của ác vải địa kỹ thuật thường gặp thể hiện bảng 1.1 Phụ lục 1.6.3 Vấn để ứng dụng vai dja kỹ thuật trong xây dựng

1.6.3.1 Trong xây dung din dung

Liên kết cọc: vai địa kỹ thuật gia cường được trải trên các cọc xử lý nền đất yếu,

to gin đỡ truyền ải trọng từ các công trình bén trên tối tắt củ các cọc một các hiệu

qué, đồng thời giúp tiết kiệm được số lượng cọc sử dung

én có nhiều hốc trồng ;khôi phục nén đắt yết

dược sử dụng như một biện pháp tiết kiệm và hiệu quả để phục hồi các 6 hay khu vực

đất rất yêu như đầm phá, ao bùn, với tinh năng có cường lực chịu kéo cao, độ giãn dài thấp, độ bn kéo mỗi chép nỗi tốt

Vai địa kỹ thuật (VĐKT) dùng để gia cổ nền đắt yêu ở dạng bắc thắm ứng dung,

trong nén mồng, tường chin đất cổ c sócốt

1.6.3.2 Trong giao thông

Vải địa kỹ thuật có tính năng cường độ chịu kéo và ứng suất cao nên được sử:

cdụng làm lớp phân cách giữa nén đắt đắp và đất yéu nhằm duy tr ch

tăng khả năng chịu tải của nên đường

Xử lý nền dit yêu của đường dip cao: Vai dia kỹ thuật gia cường được tri trên nên đất ếu, nhằm tăng khả năng chịu tải của nén, chống lại ác he cất của khối sụt trượt tiém năng của nén đắp cao trong thời gian đài hạn.

Ngoài ra, vii địa kỹ thuật được sử dụng để én định và gia cường nén dường,

tăng độ bén, tính bn định cho các tuyến đường, sân bay, đường sắt, cầu cảng đi qua

những khu vực có nề đất yếu như sét1.6.3.3 Trong thủy lợi

lềm, bin, than bùn.

Chống sụt trượt mái đốc: VĐKT gia cường được tri thành từng lớp nằm ngang trong thân mai đê đập, tường chắn đất dé tăng khả năng chịu tải, không chế sụt trượt đối với đất yếu và rất yếu.

“Chức năng lọc được áp dụng phổ biến trong thủy lợi để bảo vệ mái và lông kênh,

mái đê, kẻ sông, để biển, mái đập hỗ chứa, mái thượng hạ lưu các cổng vùng triều, xử

lý hỗ đùn hồ si.

Sử dung ống vai địa kỹ thuật (geo-tube) độn cát giúp chống xối lở xâm thực bờ

sông, bo biển, kết lắng trim tích, bồi dip tái tạo lại những bãi biển bị xâm thực, lần

biển cũng như tạo ra những vùng đắt mới giữa đại đương ma lại rất thân thiện với môi

trường, Các ứng dụng phổ biển như: để bao bảo vệ bờ, dé phá sóng ngoài khơi, để

chống cát trôi (mỏ hin và cầu tàu), hình thành các dio nhân tạo.

1.7 Các công trình ở Việt Nam và Thể Giới sử dụng vải địa kỹ thuật 17.1 Dy dn Cửa Lỡ, Tam Hải, Quảng Nam

Bắt đầu triển khai tir đầu thing 6 năm 2009 va hoàn thành vào cuối thang 7 năm 2009, Hệ thống Geotube với tổng chiều dài gần 300m sau khi hoàn thành tạo thành hệ thống mỏ bản mềm thân thiện với môi trường và cảnh quan xã đảo đồng thời giữ én

định cho bờ biển trong mùa mua bão 2008.

Hình I-1 + Kè mỏ han tại Cửa lờ

1.72 Kè mé hàn tại Lộc An - Bà Rịa ~ Vũng Tau

Công trình tại Lộc An được thực hiện với 8 ống Geotube dat vuông góc với đường bờ (kiểu mo hàn) Công trình chống xói lở bờ biển trên chiều dai 800m, đã bị xi lở trong khoảng 10 năm qua, xâm thực hon 100 m Công tình hoàn thành cuối tháng 7.2005, bảo vệ khu vực dim phá bên trong và khu dân cư.

1.7.3 Công trình bảo vệ bờ biển Đồi Dương - thành phố Phan Thiết.

Công trình bảo vệ bờ biển Đồi Dương -Thương Chánh thành phố Phan Thiết dài 1.7km bằng những tải cit GST(Geotextle Tand filled Tube) đặt ngằm song song với êu hao năng lượng sóng trước khi tiếp cận với biz Công trình được triển khai thi công từ thẳng 11/2007

bờ làm để phá sóng Công trình nhằm

"Hình 1.3: Công trình bảo vệ bi biển Bdi Dương

124 Kỳ bảo vệ khu Resort làng Tre ~ Bình Thuận

‘urge think lập từ năm 1998 ở Mũi Né, là địa điểm du lich biển tuyệt đạp của thành

Nan biển lờ đang hoành hành dữ dội tai khu vực biển từ Hàm Tiến

Mũi Né UBND tinh Bình Thuận đã chỉ đạo Sở Nông nghiệp & phit triển nông thôn khảo sắt khẩn cấp để có phương én xây dựng kề chin sóng theo công nghệ mới bằng vật liệu mềm nhằm bảo vệ bờ và bãi biển

17.5 Đảo Barren, Nam Carolina,loa Kỳ

Barren thuộc dio san bô Palmyra đã được hợp nhất và quản lý bởi chính phủ Hoa Kỳ Đảo san hô này rộng 12km, bở biển dài 14,5km, Đảo Palmyra khoảng 50 đảo con và cồn bằng đá san hô va cát, Tắt cả các đảo con của Palmyra nói tiếp với nhau trừ.

‘Bao Cát (Sand island) ở phía tây và Đảo Barren ở phía đồng.

Hình 1.5: Sử dung ti vải địa ÄÐ thuật tại đảo Barren

1.7.6 Cảng Busan, Hàn Quốc

Busan là thành phố cảng lớn nhất của Hàn Quốc, với dân số khoảng 4 triệu người Những khu vực đông dân nhất của thành phố được xây dựng trong những thung lũng

hep nằm giữa hai con sông Nakdong (Lạc Đông) và Suyeong (Thủy Doanh)

Sự phát triển của khoa học công nghệ trên thể giới đã có nhiề loại kết cẩu để mới, vật liệu mới dược nghiên cứu và được trién khai xây dựng ở nhiễu nước Mang

lại nhiều giải pháp để áp dụng vào thiết kế và thi công ở nước ta.

Sự biển đổi khí hậu toàn cầu, gặp mưa bão lớn, tiểu cường kết hợp với nước

‘dang do bão thi dé biển Việt Nam nhkh phải để nước trần qua inh với ưu lượng

cho phép không lâm hư hỏng tuyén đề.

Khái quát được hình dang kích thước, vt liệu chính dip đẻ, lớp bảo vệ mặt để

nhân gây hưu hỏng của đê biển.

Điều kiện địa hình, địa chất, thủy, hải văn khu vực ven biển của mỗi vùng miền

khác nhau nên không thể áp dung một giải pháp kỹ thuật cụ thé mã tủy theo từng vùng.cđễ đưa ra những giải pháp bảo vệ phủ hợp và hiệu quả.

Các chức năng và tính chất vật lý của vải địa kỹ thuật chứng tỏ sự phủ hợp khí sitdụng dé xây dựng để biển ở Việt Nam Các ứng dung của vải địa kỹ thuật đã được sử.ng trình bảo vệ bờ sit

dụng tôi vải địa kỹ thuật Geotube ở nước ta và trên th giới đến nay vẫn mang lại hiệu

dung trọng xây dụng dân dụng, giao thông và thủy lợi Các

qua rit cao,

CHƯƠNG II

CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN TÚI VẢI ĐỊA KỸ THUẬT

'TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRINH

2.1 Nền đất yếu

iit yếu có sức chống chất nhỏ và tính biển dạng ép lún lớn, do vay công trình

ip trên nền đất yếu, nếu không có biện pháp xử lý thích hợp dễ mắt ôn định toàn khối hoặc lún nhiều lin kéo di ảnh hưởng đến công trình.

Theo tiêu chuẩn 22TCN 262 - 2000 đất yếu có thé có nguồn gốc khoáng vật hoặc nguồn gốc hữu cơ.

Loại có nguồn gốc khoáng vật thường là sét hoặc d st trần tích trong nước ở ven biển, vùng vịnh dim hỗ; loại nảy có thể lẫn hưu cơ trong quá trình trim tích( him

lượng hữu cơ có thể đạt tới 1020%) nên có thể có màu mâu đen, xám đen, có mùi

Đối với loại này, được xác định là đất yếu néu ở trạng thái tự nhiê |, độ âm của chúng.

gn bằng hoặc cao hơn giới hạn chảy, hệ số rỗng lớn ( sét e > 1,5 á sét e > 1), lực dính

theo kết quả cắt nhanh không thoát nước tir 0,1SdaN/cm? trở xuống, góc nội ma sát @ từ 0 = 10° hoặc lực dinh tử thí nghiệm cắt cánh hiện trường Cụ < 0.35daNÏemÏ,

Loại có nguồn gốc hưu cơ: thường hình thành từ dim lầy, nơi có nước tích dong

thường xuyên, mục nước ngằm cao, tại day các loại thực vật phát triển, thối rửa và

phân hay, tạo ra các vật lắng bữa cơ lẫn các trim tích khoáng vật Loại này thường gợi

lất dim lẫy than bùn him lượng hữu cơ chiếm 20 — 80%, thường có màu den hay

nâu sm, cầu trúc không mịn (vi lẫn các tin dư thực vật).

Công trình đắp trên nền đất yêu phải đảm bảo ồn định, không bị lún trồi và trượt

sâu trong quả trình thi công và trong quá trình vận hành sau nay Nói cách khác là phải

tránh được sự ph hoại của nền đắt yếu

Việc xử lý khi xây dụng công trình trên nên đ kiện như:phụ thuộc vào di

Đặc điền công tỉnh, đặc diém của nề di Với từng diễu kiện cụ thế mà người tết kế đưa ra các biện pháp xử lý hợp lý Có nhiều biện pháp xử lý cụ thể khi gặp nén đắt

yếu như:

2.1.1 Các biện pháp xử lý về kết cấu cơng trình.

Kết cấu cơng trình cĩ thé bị phá hong cục bộ hoặc hồn tồn do các di kiện

biển dang khơng thơn mãn: Lần hoặc kim lệch quả lớn do nén đắt yẾn, sức chịu ti bể.

'Các biện pháp về kết cấu cơng trình nhằm giảm áp lực tác dụng lên mặt nền hoặc.

lim tăng khả năng chịu lực của kết cấu cơng tỉnh Người ta thường ding các biệnpháp sau

Dùng vật liệu nhẹ và kết cấu nhẹ, thanh mảnh, nhưng phải đảm bảo khả năng chịu lực của cơng trình nhằm mục dich làm giảm trọng lượng ban thân cơng tình, tức

18 giảm được tĩnh tải tác dụng lên mồng.

Lâm tăng sự linh hoạt của kết cầu cơng trình kể cả mồng bằng cách ding kết cầu

tĩnh định hoặc phan cắt các bộ phận của cơng trình bằng các khe lún để khử được ứng,

suất phụ phát sinh trong kết cầu khi xây ra hin lệch hoặc lún khơng đ

Lâm tang khả năng chịu lực cho kết cấu cơng trinh để đủ sức chịu các ứng lực

sinh ra do lún lệch và lún khơng đều bằng các đai bê tơng cốt thép dé tăng khả năng chỉ ứng suất kéo khi chịu uốn, đồng thời cĩ thể gia cổ ti các vi trí dự độn xuất hiện

ứng suất cục bộ lớn.

212 CácThay đổi chỉ

pháp xử lý về mĩng

sâu chơn mĩng nhằm giải quyết sự lồn và khả năng chiu ải của nên; Khi tăng chiều sâu chơn mĩng sẽ làm tăng trị số sức chịu tải của nền đồng thời làm giảm ứng suất gây kin cho mỏng nén giảm được độ lún của mồng; Déng thời tăng độ sâu chơn mĩng, cĩ thể đặt mĩng xuống các tằng đất phía dưới chặt hơn, ổn định hơn, Tuy nhiên việc tăng chiều sâu chơn mồng phải cân nhắc giữa 2 yêu tổ kính tế và

kỹ thuật

Thay đổi kích thước và hình ding mĩng sẽ cĩ tie dung thay đổi trực tgp áp lực

túc dung lên mặt nén, và do đĩ cũng cải thiện được điều kiện chịu tải cũng như điều kiện biển dang của nền Khi tăng điện tích đáy mỏng thường làm giảm được áp lực tác.

dang lên mặt nén và lâm giảm độ lún của cơng tình Tuy nhiên đất cĩ tinh nén lần

ting dẫn theo chiễu sâu ti biện pháp này khơng hồn tồn phủ hợp

Thay đổi loi móng và độ cứng của mỏng cho phủ hợp với diễu kiện địa chất công trình: Có thể thay móng đơn bằng móng băng, móng băng giao thoa, móng bè

hoặc mỏng hộp: trường hợp sử dụng móng băng mã biến dạng vẫn lớn thi cần tăng

thêm khả năng chịu lực cho móng: Độ cứng của móng bản, móng bing càng lớn thi

biển dang bé và độ lún sẽ bổ Có thể sử dụng bin pháp tăng chiều dây móng, ing cốt

thép dọc chịu lực, ting độ cứng kết cấu bên trên, bổ tr các sườn tăng cường khỉ móng

ban có kích thước lớn

2.13 Các biện pháp xử lý nền.

Phuong pháp thay nền Đây là một phương pháp ít được sử dụng, để khắc phục.

vướng mắc do đất yéu, nhà xây dưng thay một phần hoặc toàn bộ nền đt yếu trong

phạm vi chịu lực công trình bằng nền đất mới có tính bên cơ học cao, như làm gối cát,

cát, Phương pháp nảy đòi hỏi kinh tế và thời gian thi công lâu dài, áp dụng được

với mọi điều kiện địa chất Bên cạnh đó cũng có thể kết hợp cơ học bằng phương pháp nén thêm đất khô với điều kiện địa chất đất min xóp.

“Các phương pháp co học La một trong những nhóm phương pháp phổ biến nhất,

bao gồm các phương pháp làm chat bằng sử dụng tai trọng tĩnh(phương pháp nén.

trước), sử đọng tải trong động đầm chấn động), sử đụng các cọc không thắm, sử dung

lưới nền cơ học và sử dụng thuốc né sâu „ phương pháp làm chat bằng giếng cát, các.

loại cọc (cọc cát, cọc xi măng đất, cọc vôi ), phương pháp vải địa kỳ thuật, phương.

pháp đệm cất đễ gi cổ nền bằng các tắc nhân cơ học.

Sử dụng tải trọng động khá phổ biển với điều kiện địa chất dat cát hoặc đất sỏi như dàng máy dim rung, dim lin, Coc không thắm như cọc tre, cọc cử trầm, cọc gỗ

chắc thường được áp đụng với các công trình dn dụng Sử dụng hệ thống lưới nỀn eo

học chủ yếu áp dụng dé gia cổ đất trong các công trình xây mới như đường bộ và

đường sắt Sử dụng thuốc nỗ sâu tuy đem lại hiệu quả cao tron thờ gian ng, nhưng

không thích hợp với dat sét và đòi hỏi tính chuyên nghiệp của nhà xây dựng.

Phương pháp vật ý: Gm các phương pháp hạ mục nước ngầm, phương pháp

ding giếng cát, phương pháp bắc thắm, điện thắm,

Phương pháp nhiệt học Là một phương pháp độc đáo có thể sử dụng kết hợp với

một số phương pháp khác trong điều kiện tự nhiên cho phép Sử dụng khí nóng trên 8000 để làm biển đổi đặc tỉnh lí hóa của nén đất yếu Phương pháp này chủ yếu sử dung cho điều kiện địa chất đất sét hoặc đất cát min, Phương pháp đồi hỏi một lượng năng lượng không nhỏ, nhưng kết quả nhanh và tương đối khả quan

Các phương pháp hóa học La một tong các nhóm phương pháp dược chủ ý

trong vòng 40 năm trở lại đây Sử dụng hỏa chất để tăng cường liên kết trong đắt như xi ming, thủy tinh, phương pháp Siieat hóa hoặc một sổ hô chất đc biệt phục vụ

mụe đích điện hoa Phương pháp xi ming hóa và sử dụng cọc xi măng đắt tương đối

tiện lợi và phổ biến Trong vòng chưa tới 20 năm trở Iai đây đã có những nghiên cứu

tịch eye về việc thêm cốt cho cọc xi măng đắt Sử dụng thủy tinh it phổ biển hơn do độ

hóa ri

cite phương pháp không thực sự khả quan, còn ít ding do đồi hoi

tương đổi về công nghệ.

Phuong pháp sinh học Là một phương pháp mới sử dụng hoạt động của vi sinh.

vật để làm thay đổi đặc tính cia đất yễu, rút bot nước ứng trong ving dia chit công

trình Đây là một phương pháp ít được sự quan tâm, do thời gian thi công tương đối

dải, nhưng lại được khả nhiều ing hộ vé phương điện kinh

Các phương pháp thủy lực Đây là nhóm phương pháp lớn như là sử dụng cọc

thấm, lưới thắm, sử dụng vật liệu composite thắm, bắc thắm, sử dụng bơm chân

không, sử dụng điện thảm Các phương pháp phân làm hai nhóm chính, nhóm một chủ.

yêu mang mục đích làm khô đắt, nhóm này thường đỏi hỏi một lượng tương đối thời

gian và còn khiêm tổn về tinh kinh tế Nhóm hai ngoài mục đích trên còn muốn mượn

lực nén thủy lực để gia cố đất, nhóm này đòi hỏi cao về công nghệ, thgian thi công

giảm đi và tinh kinh tế được cải thiện đáng kể Một số biện pháp xứ lý n thườngcdùng hiện nay như;

+ 1 Phương pháp xử lý nền bằng đệm cát

Lớp đệm cat sử dụng hiệu quả cho các lớp đất yếu ở trạng thái bão hoa nước (sétnhão, sét pha nhão, cát pha, bin, than bùn ) và chiều day các lớp đất yếu nhỏ.

Việc thay thể lớp đắt yêu bằng ting đệm cát có những tác dụng chủ yếu sau:

Lớp đệm cát thay thé lớp đất yêu nằm trực tiếp dưới đây móng, đệm cất đồng vai trò như một lớp chịu tải, tiếp thu tải trọng công trình và truyền tải trọng đó các lớp đất yếu bên dưới

Giảm được độ lún và chênh lệch lún của công trình vì có sự phân bộ lại ứng suất do ti trọng ngoài gay ra trong nên dit dưới ting đệm cất

Giảm được chiều sâu chôn móng nên giảm được khối lượng vật liệu làm móng.

Giảm được áp lực công trình truyền xuống đến trị số mà nền đắt yếu có thé tiếp.

nhận được,

Lim ting khả năng én định của công trình, ké cả khi có tải trọng ngang tắc dụng,vi cát được nén chat lâm tang lực ma sát và sức chống trượt.

Tăng nhanh quá trình cổ kết của đắt nén, do vậy làm tăng nhanh khả năng chỉ

tải của nền và tăng nhanh thời gian én định về lún cho công trình.

'Về mặt thi công đơn giản, không đòi hỏi thiết bị phúc tạp nên được sử dung

tương đối rộng rồi

Phạm vi dp dụng tốt nhất khí lớp đắt yếu có ch dây bế hơn 3m Không nên sử

dụng phương pháp này khi nỀn đất có mực nước ngằm cao và nước có áp vì sẽ tốn

kém về việc hạ mục nước ngằm vi đệm cất sẽ kém én định

2.1.3.2 Phương pháp xử lý nền đất yêu bằng bắc thắm

Là phương pháp kỹ thuật thoát nước thẳng đứng bằng bắc thắm kết hợp với gia tải trước Khi chiều diy đất ếu rt lớn hoặc khi độ thắm cia đt rt nhỏ th có thể

trí đường thấm thẳng đứng để tăng tốc độ cổ kết Phương pháp này thường ding để xử

lý công trình đắp trên nền đất yếu Phương pháp bắc thắm (PVD) có tác dung thắm

thẳng đứng để tăng nhanh quá trình thoát nước trong các lỗ rỗng của đất yéu, làm giảm.

độ rỗng, đô ẩm, tăng dung trọng Kết quả là Lim tăng nhanh quá trình cổ kết của nền

đất yếu, tang sức chịu tải và làm cho nền đất đạt độ lún quy định trong thời gian cho

phép Phương pháp bắc thắm có thé sử dụng độc lập, nhưng trong trường hợp cần tăng.

nhanh tốc độ cổ kết, người ta có thể sử dụng kết hợp đồng thời biện pháp xử lý bing

bắc thắm với gia tải tam thời, tức là dip cao công trình thêm nén so với chiều dày thiết

kẾ 2 - 3m ong vài thing rồi sẽ lấy phần gia tải đồ di ở thời điểm mà công trình dat

được độ lún cuỗi cũng như trường hợp nền đấp không gia ti Bắc thắm được cấu tạo

gdm 2 phan: Lõi chất déo (hay bìa cứng) được bao ngoài bằng vật liệu tổng hợp.

(thường là vài địa kỹ thuật Polypropylene hay Polyesie không độ ) Bắc thắm có các

tính chat vật lý đặc trưng sau:

“Cho nước trong lỗ rổng của đất thắm qua lớp vải địa kỹ thuật bọc ngoài vào lõi chất

Lõi chất d&o chính là đường tập trung nước và dẫn chúng thoát ra ngoài khỏi nên đất yếu bão hòa nước.

Lớp vải địa kỹ thuật bọc ngoài là Polypropylene và Polyesie không dột hay vật

liệu giấy tổng hợp, cổ chức năng ngăn cách giữa lõi chất d&o vi đất xung quanh, đồng

thời là bộ phận lọc, hạn chế cát hạt mịn chui vào làm tắc thiết bị, Lõi chất do có 2chức năng: Vita đỡ lớp bao bọc ngoài, và tạo đường cho nước thắm dọc chẳng nguy cả

khi ấp lực ngang xung quanh lớn Nếu so sảnh hệ số thắm nước giữa bắc thắm PVD với đất sét bão hòa nước cho thấy rằng, bắc thắm PVD có hệ số thắm (K = 1 x 10-4mis) lớn hơn nhiều lẫn so với hệ số thắm nước của đất sết ( k = 10 x 10-Smingiy

đêm), Do đó, các thiết bị PVD dưới tải trọng nén tức thời đủ lớn có thể ép nước trongWg của đất thoát tự do ra ngoài.

2.1.3.3 Phương pháp xử lý nền đất yếu bằng cọc cát

"Nhằm giám độ lún va tăng cường độ đất yếu, .9¢ cát hoặc cọc đã dim chặt được sử dụng Cit và đã được dim bằng hệ thống đầm rung và có thể sử dụng công nghệ

đầm trong ống chống Đã sử dụng công nghệ cọc cát và cọc đá để xây dựng một số.

sông tỉnh ti Tp, Hỗ Chỉ Minh, Hà Nội, Hai Phòng và Ving Tâu Sức chịu tả của cọc

cát phụ thuộc vio áp lực bên của đất yêu ác dụng lên cọc Theo Broms (1987) áp lực

tới hạn bằng 25 Cu, cọc cát ® 40cm có sức chịu tải tới hạn là 60KN Hệ số an toàn

1,5 Khác với các loại cọc cứng khác (bê tông, bể tông cốt thép, cọc gỗ, cọc cử

tram, cọc tre ) là một bộ phận của kết cầu móng, làm nhiệm vụ tiếp nhận và truyền tải

trọng xuống đất nền, mạng lưới cọc cát lâm nhiệm vụ gia cổ nền đất yếu nên còn gọi là

nên cọc cát, Việc sử dụng cọc cát để gia cổ nên có những ưu điểm nôi bật sau: Coe cát

lim nhiệm vụ như giếng cát giúp nước lỗ rồng thoát ra nhanh, làm tăng nhanh quá

trình cổ kế và độ lin dn định diễn a nhanh hơn; Nền đắt được ép chất do ng thép tạo lỗ, sau đó lèn chặt dat vào lỗ làm cho đất được nén chặt thêm, nước trong dat bị ép.

thoát ảo cọc cát do vậy lầm tăng khả năng chịu lực cho n đất sa khi xử lý Cọc cát

thí công đơn giản, vat liệu rẻ iễn (cá) nên giá thành rẻ hơn so với dùng các loại vật

liệu khác Coe cát thường được ding để gia cổ nén đất yêu có chiều dây > 3m.

Từ năm 1960 trở lại đây phương pháp sử dụng vải địa kỹ thuật được các nước

trên thé giới áp dụng rộng rải trong xử lý đất yêu Đặc biệt từ những năm 1990 trở lại

đây, các nước ASEAN đã áp dụng phổ biến vải địa kỹ thuật với 6 chức năng cơ ban, là: ngăn cách, lọc nước, gia cường đắt yếu để tăng khả năng chịu tải của đất nén, làm

lớp bảo vệ và ngăn nước.

2⁄2 Các đặc tính của vai địa

"Với mục tiê

tận dụng tối da các ưu điểm nổi bật của đ é chin sóng mắt nghiêng:bing da đỗ, nâng cao khả năng tin dụng vật liga ti chỗ, cùng với sự ra đời của vải dia

kỹ thuật sử dụng sợi Polypropylene có khả năng chịu chọc thùng đạt 2,67kN, tudi thọ.

dạt trên 50 năm, loi đề chin sống với khối dé lõi được thay thé bằng các ng vải địa

kỹ thuật chứa đầy cát (Geotube) đã được nghiên cứu thiết kế và ứng dụng thanh côngc = Shallow Welder Bay, Texas, USA: Amwaj Islands,ở một.

Giải pháp cơ bản của loại đê này li thay khối đá lõi gồm các hạt rời, thi công kiểu đổ tự do và san di nên khó định hình bằng các Geotube với lõi cất được bơm lắp đầy trực tiếp, cho phép sử dụng cát đáy biển tại chỗ Phin lớp phủ vẫn có kết cau

tương tự như các loại dé mãi nghiêng đá đỗ khác

'Về mat ky thuật, yêu cầuh toán thiết kế đề chin sóng Geotube cơ bản tương tự

như tính để mái nghiêng đá đồ thông thường Ngoài ra, tốc độ thi công nhanh, khối vật liệu được bao bọc tạo một khổi lớn, dng nhất nên khả năng chịu dung các yếu ổ thiên nhiên bat lợi cao, đặc biệt là kha năng tận dụng được vật liệu tại chỗ thay thé cho khối

di có thể tích rất lớn Các đặc tinh cơ bản của vải địa kỹ thuật như sau:

2.2.1 Độ bền kéo của vải địa kỹ thuật

Vai địa kỹ thuật có độ bền chịu kéo, đ là vật liệu chịu nén do đó khi kết hợp sự. làm việc giữa hai vt liệu với nhau ạo thành vật iệu môi cổ khả năng chịu lự rt tốt

Độ bền chịu kéo của vải địa kỹ thuật được xác định từ thí nghiệm kéo theo tiêu

chuẩn I4TCN 95-1996, Mẫu vải địa kỹ thuật cho thí nghiệm kéo có hình chữ nhật

kích thước thường là 100x200mm, có khi 100x500mm, tốc độ kéo từ 10mm/phút đến.

100mmiphút tuỷ theo quy tinh mỗi nước.

(kN /m) 2h ran)

Thường phân biệt sức bén chịu kéo theo biển dạng tương đổi và sức bền giới hạn (kéo đứt mẫu).

2.2.2 Dộ bin chọc thủng của vải địa kỹ thuật

Để đảm bảo chức năng làm lọc, ngăn cách, bảo vígia cổ, vải địa kỹ thuật luôn.

số xu thể giữ, bọc các hạt đất từ mịn đến các hạt thô, đã hộc heo yêu cầu Như vậy,

vải địa kỹ thuật dB bị thủng rách do phái tiếp xúc với các hat sạn, dim, đá hộc có cạnh.

sắc nhọn Đây là điều thường xảy ra trong qua nh thi công hoặc quả trình lam việc

chiu lực chin động Nên cin phải xác định độ bén chọc thủng của vải địa kỹ thuật để

số thiết kế và quy trình thị công phi hợp,

Dé bền chọc thủng của vai địa kỹ thuật được xác định nhờ thí nghiệm chọc thủng.

tinh tin máy vạn năng, và chọc thủng động bằng thi nghiệm rơi côn (vật hình chóp

chuẩn góc mũi 45°, đường kính 30mm, khối lượng Ike, chiều cao rơi 250mm đến

1000mm) theo tiêu chuẩn I4TCN 96-1996

2.2.3 Độ bền lâu đài của vải địa kỹ thuật

‘Vai địa kỹ thuật được dùng trong công trình vĩnh cửu cần có độ bền lâu dai hàng.

chục năm và hơn Độ bền của vải ngoài do nguyên liệu chế tạo quyết định còn phụ

thuộc vào quá trình vận chuyển, lưu kho và thi công lắp đặt, Các ảnh hưởng của quá

trình này dẫn đến độ bén của vải địa kỹ thuật có thể phân thành 3 cơ chế (theo tiêu

chuẩn của Pháp):

a) Lam hỏng cấu trúc cũ vải địa kỹ thuật

Trong quá trình thi công, vai địa kỹ thuật bị giãn thưa, thing rách do lôi kéo quámức hoặc đụng mạnh với các vật sắc nhọn, thường là các hạt dim, sạn, đã hộc có cạnh

sắc Điều này rt nguy hiểm khi ding vải đa kỹ thuật gia cổ đt (mắt dn định cục bộ), lâm "túi địa kỳ thuật”, hay làm lọc ngăn chặn hiện tượng xói ngằm của đắt,

b) Lâm hao tốn vật liệu của vải địa kỹ thuật

‘Vai địa kỹ thuật mắt dẫn vật liệu do bảo mòn Điều này xảy ra khi vải địa kỹ

thuật tiếp xúc với những hạt thô nhám như cát vàng, sạn sỏi, đá dim, đá hộc thường

xuyên bị dich động do xe cô di li hoặc tác dụng của dm Trong trường hợp này ein

đằng loại vải dia kỹ thuậtlàm bằng chit liệu chống bio môn tt, vải địa kỹ thuật cũng

dễ bị các loại gâm nhấm và các sinh vật khác lam thủng ĐiỀu này cần đặc biệt chủ ÿ

khi dùng vai địa kỹ thuật cho dé đập.

e) Lâm thay đổi tính chất của vải địa kỹ thuật

Những polyme dùng làm vải địa kỹ thuật (polyester, polypropylene ) có tính

an nhiều cần hod học kh tố, Tuy nha, trong một số rung hợp đất bị nh

nghiên cứu cin than, Cần chi ý vải địa kỹ thuật rit dễ hư hại do tác dụng của tia cực

tim của ánh sáng mặt trời Nếu do điều kiện thi công, vải địa kỹ thuật phải để lộ thiên đến 3 tuần thi cần phải đồng loại vãi địa kỹ thuật chịu được tia cực tim Theo thí

nghiệm, loại polyester có tinh ổn định vẻ tỉa cực tím lớn hơn cả.

“Trong phạm vi của luận văn la sử đọng vài địa kỹ thuật lâm các ti chứa cất, do

vy chỉ cần quan tâm đến các đặc tính sau:

~ Khả năng chịu kéo của vải địa kỹ thuật.

- Độ bền chọc thùng của vải địa kỹ thuật ~ Độ bền theo thời gian của vải địa kỹ thuật.

2.3 Những nguyên tắc tính toán và thiết kế công trình trên nền đắt mềm yếu

Để công trình làm việc bình thường trên nền đắt yếu thì cần phải gia cố, xử lý.

Giải pháp ding các tối vải địa kỹ thuật áp sit mặt nền phân bổ đều áp lự lên mặt nén

là một trong những biện pháp xử lý nỀn mềm yêu khá hiệu quả Góp phần hạn chế lún

và tăng khả năng chong trượt.

Có thể nêu lên một số nguyên tic tinh toán thiết kể công tình trên nền đất mm yếu Khi gặp nền đất xdu, việc đặt túi vai địa ky thuật ở thân khối đắp không thể tách rồi, ấp sit mat nén với nhiễu chức năng trong dé cố chức năng làm cốt vải chịu kéo

Nếu công trình đất dip có chiều rộng không lớn, lớp ti vải địa kỹ thuật dat sắt mặt

nên có thé trai dài khắp mặt nén, Như vậy chi cẳn kiểm tra khả năng chịu tải và kiểm tra đứt vải ti điễm trang tâm, điểm cổ độ căng lồn nhất của tú vải Nếu công tình cổ bể rộng lớn thi xếp nhiều túi vải liên tiếp nhau, khi đó cằn xem xét bố trí túi vải ở vị trí

dai nhất định va chú ý dé

Khi tính toán kiểm tra ổn định của công trình trên nền đất yếu cần dùng cácan toàn tôi vải.

hợp lý với chi

phương pháp phân tích ổn định chính xác về mô hình vật lý Các mô hình vật lýthường ding hiện nay bao gồm:

~ Mô hình din - déo

- Mô hình trạng thai tới hạn

"Với mô hình vật lý đã chọn, có thể dùng các phương pháp tinh sau:

~ Phương pháp ct lá (phương php phần từ đóng) - Phương pháp phh tử hữu hạn.

3.4 Phân tích ôn định tổng thể của đê biển

“Trong quá tình thi công các ti vải đị kỹ thuật được xếp chẳng tạo thành lõi của

thân để, do đề được dip trên nền đất yêu nên phải có thời gian để đất nền cổ kết thi

mới thi công lớp bảo vệ mặt ngoài Vĩ vậy việc tinh toán ổn định cia các tải vải địa kỹthuật trong thgian thi công chịu ảnh hưởng của áp lực sóng và các áp lực thủy tinh

Ất quan trọng.

Phân tích ôn định ahi xác định hệ số an toàn và kiểm tra sự phủ hợp của mặt

cắt thiết kể, điều chinh kích thước mặt cắt vi dé ra biện pháp xử lý khi can thiết.

Ôn định của các bao cất được xem xét với 2 trường hợp: trưởng hợp trượt mái

ngoài khi sóng rút mà mực nước triều thấp nhất và trường hợp trượt mái trong khi mục

nước triểu cao, áp lực sóng lớn nhất

Thi vả địa kỹ thuật thường bổ trí vuông góc với hướng sóng đố „ chiều cao sông

về lý thuyết trong đương với đường kính túi vải địa kỳ thuật và gần như không phy

thuộc vào yêu ổ ngoại cảnh Sự suy giảm cña giai đoạn sóng có ảnh hướng lớn đến sự

ổn định của khối xếp túi vải địa kỹ thuật

“Trong phạm vi nghiên cứu nền dé biển thì chủ yéu nói đến sức chịu tải cia nén,

bao hoà nước trong điều kiện tăng ti không thoát nước 2.5 Phân lún tổng thể cia đê biển

Trong xây dựng và die biệt là xây dựng thủy lợi, vi địasử dụng vật li

phương dé đắp đề, đê quai được áp dụng rộng rai, Với các công trình đắp bằng vật liệu địa phương như để trong quá tình ti công công trình luôn được chit ti cho đến khỉ

sông tình được xây dựng hoàn thành, Bản thân các công tinh vật liệu địa phương sẽbị lún theo thời gian, với cá công trinh dang trong quá trinh xây dựng luôn được gia

tải nên qué trình lún sẽ phát triển nhanh hơn Một phần lún do bản thân phần đất dip

và một phần lún do nền lún khi bị chất tải do công trình Quá trình lún của công trình.

si là ổ hop tác động lún của nén và công trnh Mức độ lún của công trình chịu tắc

động của nhiều yêu tổ, đánh giá được quá trình lún của đê có thể đề ra được các biện

pháp đề phòng, xứ lý các trường hợp bắt lợi do lún gây ra.

Trang thái của đt đấp đê rước, rong và sau khi xây đụng có khuynh hướng biến

đổi là khá lớn Việc dự đoán các thay đổi là nhiệm vụ của người thiết kế và thi công,

từ đố đưa ra các giải pháp phòng ngừa những tác hại có th xây ra, Di với các côngtrình de biễn ngoài sự thay đối trang thái của đất nên còn có sự thay đổi trạng thi cũa

đắt thin đề trong quá trin thi công và vận hành sau khi xây dựng xong dẫn đến các

cảnh hưởng về lún,

Từ các cơ chế chuyển vị của đất dẫn đến các nguyên nhân tiêm năng gây ra lún của các công trình đắc Trong các nguyên nhân đó có các nguyên nhân từ đặc tính cơ lý ‘cua đất như dung trọng đất, góc ma sát trong, lực đinh đơn vị, mô dun đàn hồi Độ ẩm trong dit, mức thoát nước thắm, thoát không khí rong đất thay đổi ing là nhân tổquan trọng tác động đến lún Trong quá trình thi công xây dựng, lực nén tại các vị trítrong thân đề và nén luôn thay đối do quá trình đắp lên đề, dt ong thân để luôn được

chất tải do trọng lượng bản thân và các tác động trong quá trình thỉ công Sau khi hoàn

thành xây dựng công trình, quá trinh cố kết vẫn diễn ra do đó quá trình Kin tiếp tục

phat triển, Do ảnh hưởng của độ lún, trong quả trnh thi công có thể việc dự phòng vật

liệu không đủ dẫn đến thiểu vật liệu do mặt cắt để chưa đạt mặt cắt thiết kế Mặt khác

khi công trình hoàn thành đạt yêu cầu mặt cất thiết kế, song do ảnh hưởng của quá trình lin, sau một thời gian mặt cắt dé không dat theo yêu cầu thiết kế có thé dẫn tới hiện tượng nước tràn qua gây vỡ đê trong trưởng hợp có bảo kết hợp triều cường dân

cao Để có thể dự đoán được mức độ lún của các công trình trong quả trình thi công và

sau khi đưa vào vận hành từ đó đề ra được các giải pháp khắc phục khi lún xảy ra cần phải xác định được ảnh hưởng của các nhân tổ tới quá trình lún Trong luân văn này

cưa ra kết quả nghiên cứu vẻ ảnh hưởng của chiều sâu nén dé và chiều cao để đến quá

trình lún của đề bid

Theo giáo trình "Cơ học đắt" Đại học Thủy Lợi: độ lún của nén móng có dùng

sơ đồ tinh toán móng bing xác định bằng phương pháp cộng lún từng lớp trong phạm vi chiều diy chịu nén của nền.

Theo “Tiéu chuẩn kỹ thuật áp dung cho chương trình củng cổ, bảo vệ và nâng

sắp để biển” tinh kin gồm 2 bước: 2.5.1 Tính toán lún ban đầu.

“Tri số tinh tin ban đầu S, được tính toán theo công thức

Si=(m.) 8 ey

Trong đó

S.:tri số lần cổ kết của nền đề,

mm: hệ số, m=1,1+ 1,6 đối với đắt nền đê biển yễu, nếu có biện pháp han

chi bị đấy tri ngang dưới tai trọng của khối dip (như đấp phân áp, rải vải ố m=l,L

2.5.2 Tính toán lần cố kết theo cộng kin từng lớp theo Môduyn biến dạng

địa kỹ thuật ) thi sử dụng tị

Giá trị lún cố kết S, của thân và nền dé toán theo công thức:

Trong đó

B: hệ số phụ thuộc hệ số nở hông jo của đất Theo TCXD 45-70 cho phép lấy B= 0,8 cho mọi loại đất.

Ey su: mô đuyn biển dạng và chiều diy của lớp đất thứ ¡

cu ứng suất gây lồn của lớp đất thử ly giả tị giữa lớp hụ ‘hy: độ dày lớp đắt thứ i( m).

Phương pháp áp dụng tính toán là phương pháp cộng lún từng lớp gồm các

bước như sau:

Bước Is Tinh và v biểu đồ ứng uất bản thân ơ (rực tọa độ tir mặt đt thiên hiền)

a= Hh 23)

“rong dé: , bị: là trong lượng riệng và chiễu dây lớp dt thứ ¡

Bước 2: Tính và vẽ biểu đồ ứng suất gây lún( ứng suất tăng thêm) cùng trục với ng suất bản thân,

Ngay tai đây móng áp lục gây lún có số là:

pa- y.H) (2.4)Trong đó:

Pcp suất trung bình tổng cộng tai đầy móng)

+ H: là trọng lượng riêng lớp đắt phía trên đáy móng và chiều sâu đảo hé mỏng.

Theo độ sâu (kẻ từ đầy móng) ứng suất gây lún giảm dần và tinh theo công thức:

œ„=2Kip (2.5)Trong dé

Ki: là hệsố phụ thuộc tỷ số 2(b/2) ta bằng 3.8- giáo trình "Cơ học đắt"

‘Tim được giới hạn vùng đất chịu lún( Ha) là độ sâu tại đó có:

of = 0,2.006 (2.6)

Dưới độ sâu này nén đt coi như không lún nữa.

Bước 3: chia nền đất trong phạm vi vùng đất chịu lún ra thành những lớp,

mỏng.Độ lún của mỗi lớp mỏng tính theo biểu thức sau:

Boy 64)

D

Bước 4: độ lún tổng cộng của nền bằng tổng độ lún của các lớp mỏng trong phạm vi chịu lún:

say es)

2.5.3 Tinh toán lún cổ két theo cộng lún từng lớp theo hệ số rỗng

Giá trị lún cổ kết , của thân và nỀn đ tính toán theo công thức

rong phạm vỉ chịu nén

1g ứng với ứng suất do trọng lượng bản thân dat ở giữa lớp thứ I của nền.

sạz hệ số rỗng ứng với tổng ứng suit do tác dụng ting hợp của trọng lượng bản

thân trung bình và trong lượng gia tải rung bình ở giữa lớp thứ i của nỄn

hy: độ day lớp dat thứ i( m).

Phương pháp áp dụng tính toán là phương pháp cộng lún tùng lớp theo hệ số

rồng gdm các bước như sau:

Bước 1:Tir bảng kết quả thí nghiệm cắt, nên nhanh không cổ kết của từng lớp đất, có được hệ số rỗng theo các cắp tải trọng tương ứng, lập biểu đồ quan hệ

(© ~p) cho từng lớp đắt

Bước 2: Tính tổng ứng suất do tác dụng tổng hợp của trong lượng bản thin

trung bình va trọng lượng gia tải trung bình ở giữa lớp thứ i của nền.

Bước 3: Tra biểu đồ quan hệ ( ~p) với tổng ứng suất tính được, được hệ số

rỗng tương ứng Thay số liệu vào công thức tính được độ lún tổng cộng của

2.5.5 Tính toán lún theo thời gian

25.5.1 Cơsỡlý thuyết

Tỉnh toán lần cổ kết theo thời gian là tim độ cổ kết của đất nền khi chịu ti

trọng của công trình sau 1 khoảng thời gian nhất định

Véi nền đất nhiều lớp có thể tính lớn theo thai gian bằng phương pháp sai phân

hoặc phương pháp lớp tương đương, ở đây sử dụng phương pháp lớp tương đương củaXwtôvich

Độ cổ kết (Q0 là tỷ số giữa độ lún ở thời điểm t nào đồ trong quả tình dang lần (S0) và độ lún ở thời điểm quá trình lún đã kết thúc (S) (Q0 biểu thị mức độ hoàn

thành quá trình chuyển hóa áp lục nước lỗ rng (img suất trung hôn) thành ứng suấthiệu quả trong quá trình cổ kết

K : hệ số thắm (enw năm), đã xác định qua thí nghiệm:

-a hệ số ép co (em’/ N), nội suy theo bảng kết quả thí nghiệ „ dựa vào ứng suất

sạ : hệ s6 rồng tự nhiên, đã xác định qua thí nghiệm. Bu : trọng lượng riêng của nước (0,01 N/ em’)

8) Cách 2 Tính hệ số cổ kde binh quân của các lấp đắt Cụ,

k,dtz.) "

` 19)

Trong dé: Cy sh sb cổ kết(em”/năm)

Kem : hệ số thắm bình quan(em/ năm).

hệ số nén bình quân (cm*/ N), nội suy theo bảng kết quả thínghiệm, dựa vào ứng suất tổng tác dụng lên từng lớp đất

số nén tương đối bình quân.

HH: khoảng cách thoát nước lớn nhắtrường hợp thoát nước 1 mặt, H

bing chiều diy lớp đất (em).

1: thời gian cô kết (năm)

2.8.5.4 Tinh độ cổ kết theo thời gian của đất nền

= 2.19)

Đất nền trường hợp nay Ia lại trim tích mới chưa én định, tức dưới tác dung

của trọng lượng bản thân, quá trình cố kết của đất chưa hoàn thành Độ cổ kết của đất

cđược xác định qua công thức:

3 (2.20)

Trong đó

S, : Độ lún có kết tại thời điểm t(năm).(m).

$+ Độ lún toàn phần khi đã kết thúc qu tình nto)

Ni nhân tổ thời gian

6 Tính toán ti vãi đa kỹ thuật

Nguyên tắc tinh túi vai địa kỹ thuật dựa trên nguyên lý cân bằng của vỏ túi tir 4 sắc định được sức căng tại vò tú Phương pháp tính dựa trên các giả thết sau

Túi vải địa kỹ thuật là thẳng tại mọi vị trí trên túi mặt cắt ngang luôn vuông góc

với trục dọc túi Thình phần lực trong ti chủ yếu 1b do dp lực bơm

vat liệu trong quá trình làm đầy tú

‘Vo túi rit mỏng mềm và có trọng lượng không đáng kể.

tiêu bom vio túi là vật liệu lồng, có Không gây ứng suất cục bộtrong túi

Không có ứng suất kéo giữa vậtiệu trong tải và v túi

Sơ dé tính toán được trình bảy rong bình như sau:

cœc#) "ead

Hình 2.1: Sơ đồ tinh toán v6 túi vải địa Kỹ thuậtTrong đó:

hi: chiều cao túi

b: Chiều rộng túi vải địa kỹ thuật tiếp xúc với nd

`W: chiều rộng tối đa của túi vải địa kỹ thuật

P; áp lực bơm trong ti

+: Khối lượng iệng của vậtiệu bơm vào tiLich vì của tỉ

Re bin kính cong của túi

`Với một điểm nằm trong ti có cột nước tình là x ta có tổng áp lực tại điểm đó:

P,=P,tx @3p

Đường cong của túi được mô tả bởi phương trình toán học y=f{x) Giả sử tại

một điễm trên bé mặt ti S0xy) có bán kính cong là r tâm của đường cong la C(x

Xét một đoạn đường cong nhỏ dS, có S là trung điểm, giả định rằng không xuất

hiện ứng sut cục bộ giữ vật iệu và vải Kim võ ti, theo đồ ti điểm S xuất hiện lực

Kéo T dọc theo vỏ của ôi ta có phương tình cân bằng:

Kết hop với phương trình (2.24) ta có.

P=2fip.tynsonde 633 Xét theo chiều z (theo chiều dai túi) lực T„„¡ chính là lực trên mỗi đơn vị chiều

đài ti, do đó ta có T,„„ được tính theo công thức:

Thông thường lực căng T là thành phần lực chính, do hướng tác dụng của ngoại

lực trong thực té tắc dung vio tối vải là đa chiều, do đó luôn cổ thành phi lực Ty‘Tuy nhiên, đễ đơn giản bài toán, coi các lực tác dụng vào tôi vải địa kỹ thuật là vuôngốc với túi, bò qua thành phần lực Tas

Đã cổ rit nhiễu thi nghiệm để kiểm chứng kết quả trên và kết quả những thí nghiệm đó đã chỉ ra rằng, những lý thuyết nghiên cứu trên lả hoàn toàn đúng đắn phù hợp với thực tổ Một trong những thi nghiệm đỏ là của Lai thực hiện nan 1981

Năm 1996 Leshchinsky đã ding máy tinh để giải quyết các vin đề trên, thông.

«qua phần mém GeoCoPS Đây là bộ phẳn mễm rắtiện dụng, n6 cho phép ta mô phòng

nhiễu bài toán, trường hợp tính toán, từ đồ ta sẽ chon được các thông s tính toán, thếtkế phù hợp.

2.7 Kết Luận chương II

“Trong chương nảy tác giả đã nêu được nguồn gốc tính chất vả sự hình thành của nền đất yêu, các biện pháp xử lý nền đất yếu gồm: biện pháp xử lý về kết cấu công

trình, biện pháp sử lý móng công trình trước khi xây dựng công trinh và biện pháp xửlý nền công trình

Tic giả đã sâu nghiên cứu biện pháp xử lý nền công trình gồm cúc biện pháp

Xử lý nền bằng đệm cất giảm được chiều sâu chôn mồng, lim ting khả năng én

định của công trình, tăng nhanh quá trình cố kết của đất nén.

Xử lý nên đắt yêu bằng bốc thấm làm tăng nhanh qué tình thoát nước trong các

lỗ rồng của đất yếu, làm giảm độ rồng, độ âm, tăng dung trong làm tăng nhanh quá

Xử lý

cát làm nhiệm vụ thoát nước lỗ rỗng nhanh, làm tăng nhanh quá trình có kết và độ lún

Ất yếu bằng cọc cát làm giảm độ lún và tăng cường độ đất yếu, cọc

4n định diễn ra nhanh hơn.

Tir năm 1960 trở lại đây phương pháp sử dụng vải địa kỹ thuật được các nước

trên thể giới áp dung rộng ri trong xử lý đất yêu với e đặc tinh của vải địa kỹ thuậtnhư sau: Độ bền kéo của vai dia ky thuật, độ bền chọc thủng của vải địa kỹ thuật, độ

"bền lâu dai của vải địa kỳ thuật, Từ đó đưa ra các nguyên tit tinh toán thiết kế công

tình rên nŠn đất yếu VA tính toán túi vải địa kỹ thuật

'CHƯƠNG IIT

“TÍNH TOÁN TÚI VAL DIA KỸ THUẬT, ON ĐỊNH TONG THÊ, TÍNH LON VA BIEN

PHÁP THỊ CÔNG CÔNG TRINH DE QUAI LAN BIEN TIÊN LÃNG- HAT PHÒNG.

3⁄1 Vị tri vàng dự án

Hài Phòng có địa giới hành chính giới hạn bởi 2030" vĩ bắc,

106°23"-kinh đồng Phía Đắc giáp tính Quảng Ninh; Phin Tây giấp nh Hai Dương; Phía Tây”

Namp tinh Thai Binh, phía Đông giáp biển Đông Khoảng cách theo chiều

Đông-Tay rộng 80km, theo chiều Bắc: tam rộng 60km Diện tích chủ yếu ld đất đồng bằng xen biễn, đồi núi chiếm 10%4 ngoài ra còn có 2 huyện dio nằm ở vịnh Bắc Bộ.

Ba biển dài trên 100km theo hướng Đông Bắc - Tây Nam từ cửa sông Lach

Huyện đến cửa sông Thai Binh, Có 5 của sông của hệ thing sông Thái Bình: cửa Nam“Triệu Sông Cắm, sông Lạch Tray, sông Văn ie, sông Thái Bình,

Dự ấn dự kiến được xây dựng ở vùng bai bồi ven bién, giữa hai cũa sông Văn Úc và Thái Bình Hằng năm hai cửa sông mang hàng triệu m` phủ sa bồi dip cho vũng

dự án, tốc độ hình thành bãi hàng năm khoảng 180m-200m theo hướng ra biển,

Lich sử quai để lấn bién Tiên Lang, in lin biển gin đây nhất được thực hiện

vào năm 1968 tạo thành tuyến đê biển III, Nguyên liệu để dip dé lấn biển chủ yếu.

bing đất tỉ công bằng thi công, tạo quỹ đất khoảng 2.000 ha, với cao độ mặt dé tr

452m + 453m Bảo vệ đất canh tác nông nghiệp và nuôi tring thủy sản cho 4 xã

Vinh Quang, Tiên Hưng, Đông Hung, Tây Hưng của huyện Tiên Lang.

Sau khi hoàn thành tuyến để bi ngoài để vẫn tgp tụcbiển IIL, vũng bãi bị

được phủ sa từ hai cửa sông Văn Úc và Thái Binh bồi đắp Hiện nay phần diện tích có sao độ từ 0,0m đến +1,5m khoảng 1.800 ha, cây sử, cây vet được tring trước tuyển đề

tạo rừng phòng hộ ven biển Bên cạnh đó ngoài khơi cách dé biển hiện tại 4:6Km cácát được hình thành và ngày càng được nâng cao dẫn lên khỏi mực nước biển.

Voi điều kiện địa hình lý tưởng của một vùng bãi bồi ven biển, huyện Tiên

Lãng và thành phố Hai Phòng đã đề xuất vin đề quai để lần biển, san lắp vùng bãi bồi

để xây dựng một sân bay Thủ tướng, Phó Thủ tưởng Chính Phủ đã ba lin đi thực dia

thị sắt vùng bai bồi, và đã nhất tri với đề nghị của thành phố Hải phòng, quyết định Xây dựng sân bay Quốc tế trên vùng bãi bồi Tiên Ling

3.2 Đặc điểm Khí hậu, thủy hai văn

Hai Phòng nằm ở ven biển vùng nhiệt đới gió mùa Mùa hẻ nóng ấm trùng vào.

mùa gió Tây Nam với các hướng thịnh hành Đông và Đông Nam, thưởng cổ bão và ápthấp nhiệt đới với tốc độ giỏ đạt 35m-50m/s Mùa đông tring vio mia gié Đông Bắc

với các hướng thịnh hành là Bắc, Đông Bắc Trong năm, gió Đông ưu thé trong các thing 12-4, tốc độ rang bình 54m=5,9mvs giố Đông Nam và Nam an thé vào các

thing 5-8, trung bình 5,5ms6mv/s và gió Bắc và Đông Bắc wu thé vào thing 9-11, trung

Đình 5,6mz6m/s

32.1 Mây & Ning

Thời ki mùa đồng từ tháng 10-12, lượng may ít, rung bình el

Khi lưỡi áp cao cực đới ống phía Nam và hoàn toàn khống chế thi bau trời thường ít hoặc quang mây với các dạng mây mỏng ở độ cao trên 1000m Từ cuối tháng 1.3, lượng mây tăng, trung bình các thing chiếm 8-9/10 bau trời với các dang mây

thấp ở đưới 1000m tạo thành các lớp mây dy công với thời tiết mưa phi, gió bắc

làm biw trời thường âm u Vio thời kỳ hoại động của gió mùa ha, lượng mây nhiều,

trung bình chiếm 7-8/10 không gian Thời ky này thường xuất hiện các khối mây tích

(Cumulus) hoặc mây giông (Cumulonimbus) phát triển mạnh theo chiều thẳng đứng,

chin máy cổ thể ở độ cao 600m nhưng đình của chúng phát tin tối 4000:5000m:

Miy giông còn được gọi là may vũ ích thường đem đến các trận mưa rào mạnh, kém theo gi giật có khi có mưa đá và gid lốc

Số giờ nắng trung bình vào khoảng 1.600 giờ Tháng 10 số giờ nắng đạt nhiều

nhất, đây là thời ky khô hanh Từ tháng 5 đến thing 7 (nửa đầu mùa hạ) cũng là thời kỹ nhiều nắng Thing it ning nhất à 1,2 và 3 hing năm,

322 Mua

Tổng lượng mưa hàng năm dat từ 1600:1800mm Số ngày mưa (lượng mưa

trên 0,tmm) hing năm từ 100 < 150 ngày Có 2 cực đại vào thing 3 và thắng 8 trong46 thing 8 có nhiều ngày mưa và mưa lớn, thing 3 có nhiều ngày mưa nhưng mưa

nhỏ Mùa mưa nhiễu từ tháng 5 đến thắng 10 đạt từ 80 9 tổng lượng Mùa mưa ít

từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, Theo không gian càng cách xa dit liễn, lượng mưa số xu thé giảm din (ở Bạch Long Vĩ chỉ bằng 70% lượng mưa trong đất in) Lượng

mưa ngày lớn nhất có thể đạt tới 400mm Những trận mưa lớn thường là hậu quả của

thời ễt bão hoặc ấp thắp

32.3 Dộẩm.

Nhin chung Hải Phòng thuộc khu vực khá ấm Độ ẩm tương đối trung bình năm 85%, độ âm tuyệt đối trung bình nhiều năm tại Phù Liễn là 247mb Dộ âm có xu hướng ting dẫn từ bắc xuống nam, ừ ngoài Khoi vào đất tin, thấp (73:77) vào thing 10 đến thingl, cao nhất (90z91%) khi cố mưa phiin vio tháng 3 và thắng 4.

Trong năm chỉ có các tháng 10, 11 và 12 li tương đổi khổ còn lại độ ẩm tương đối déu

đạt vượt mức 85% Phân bé độ Âm giữa các vùng không đều nhau Xu thể chung cảng lên cao, cảng ra ngoài biển th tin suất âm ust cảng tăng Lượng bốc hơi tiém năng hàng năm đạt 700 2750mm, xắp xi 50% tổng lượng mưa năm.

3.24 Khí áp, gió và bãoKhí áp

‘Trung bình năm của khí áp quy về mực nước bién là 101 1mmb, xắp xỉ tr số trung.bình của các tinh ng đồng bing Bắc BỘ Sự chênh áp giữa các ving thường nhỏ hơn

nhiều so chênh áp độ cao trình năm của khí áp trung bình có 1 cực đại vào tháng.

1 và Í ực tifa vào thing 7 Te cực đại xây ra khi gió mũa cục đới không chế, cực tiểu xảy ra khi có hoạt động của áp thấp Trị số khí áp thấp nhất xảy ra là 960,6mb

(ngày 21/1/1977 sau khỉ cơn bão Narab đỗ bộ vào).

Chế độ giỏ trong đất liễn tương đối đồng nhất, ty nhiên giữa dt Ldn và hãi đảo

lại chênh lệch rõ rộ Hướng gió biển đổi theo mia của hoàn lưu, vào các thing mùa

Đông từ thắng 11 đến tháng 1 gió Bắc và Đông Bắc ting din và đến tháng 1 tì gió Đông Bắc chiếm tu thé tuyệt đối, mỗi thing có 3-4 đợt, có thing 5-6 đợt gié mia

Đông Bắc, mỗi đợt kéo dài 3-5 ngày Gió Đông Bắc thỏi dọc bờ biển, sức gió rit

mạnh, nhiều khi đạt đến cắp 7, 8, ngang áp thấp nhiệt đới Gió mia Đông Bắc kèm