Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu ứng dụng giải pháp neo trong đất tăng cường ổn định mái dốc cửa hầm thủy lợi, thủy điện

Tuy nhiên qua thực ốc đã được ra cố xây tại các m Ứng dụng neo trong đất đã để chẳng trượt mái đốc cửa him thu lợi, thuỷđiện là một giải pháp mới, giải quyết triệt để hơn vấn dé ổn định

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NONG NGHIEP VÀ PTNT

LUẬN VAN THAC SĨ

NGƯỜI HƯỚNG DAN KHOA HỌC: 1 PGS.TS BÙI VĂN VỊNH

2 TS DƯƠNG ĐỨC TIEN

Hà Nội 2014

LỜI TÁC GIA,

‘Sau một thời gian thu thập tài liệu, nghiên cửu và thực hiện, đến nay luận

văn Thạc sĩ kỹ thuật: “Nghiên cứu ứng dung giải ph tăng cường

in định mái đốc của hầm thuỷ l

neo trong

thuy điện " đã hoàn thành đúng thời han theo

đề cương được phê duyệt

Tre hết tác giả bày 16 lòng biết ơn chân thành tối Trường Đại học Thuỷ

lợi đã đào tạo và quan tâm ghip đỡ tao mọi đi kiện cho tác giả trong quá trình

học tập và thực hiện luận văn này

Tác giả xin trân trong cảm ơn PGS.TS Bài Văn Vịnh và TS Dương Đức

Tiến đã trực ti tin tình hướng dẫn, cũng như cung cấp tà lậu, thông tn khoa

‘hoc cần thiết cho luận văn.

Tác giả xin chân thành cảm ơn Đăng wi, Link dao, Cán bộ công nhân viên Ban quản lý dự án Sở Nông nghiệp và phát triển nông thôn Nghệ An đã tân tink

giúp đồ và tạo mọi đu kiện cho ác giả trong suối hồi gian học tập và thực hiện

luận van này.

Tác gid xin cảm ơn gia đình, các bạn bè đồng nghiệp đã hết sức giúp dođộng viên về tinh thần và vật chất để tác giả đạt được kết quả hôm may

Trong quá trình nghiên cứu để hoàn thành luận văn, tác giả khó tránh khỏi

những tiếu số và rất mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo của các thẫy, cô và cần

bộ đẳng nghiệp đốt với bản uận vấn

Xin trân trọng cảm ơn!

Hà Nội, ngày 10 tháng 02 nam 2014

“Tác gid

Nguyễn Hào

Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là

trang thực và không trùng lặp với các đề tài khác Tôi cũng xin cam doan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin

trích dẫn trong luận vẫn đã được chi rõ nguén

“Tác giả

Nguyễn Hào

MỤC LỤC

MỠ ĐÀU, 1

1 Đặt vin đề 1

2 Mye đích nghiên cứu và đối tượng nghiên cứu: 2

bí Đốiượng nghiên cứu 2

3 Phương pháp nghiên cứu 3

4.¥ nghĩa khoa học của để 2

CHƯƠNG 1: TONG QUAN VE HIỆN TƯỢNG SUT TRƯỢT MAI DOC 4

1.1 Phân loại hign trợng đắt sụt trươt mái dốc (của hằm) ở Việt Nam 4

LL Dạng 1: Tren đất 4

tha, 5

Ltd Dạng 4: Đá đổ, dé tin 6 1.2, Những điều kiện dẫn đến sụt trượt mái đốc (cửa hằm), 6 1.2.1 Điầu kiện VỀ đị hình địa mạo 6 1.2.2 Điẫu kiện về đị chất và dia chất công trình: 7 1.23, Did kiện vềkhí hậu âm ws, nguôn nước 8 1.3 Những nguyên nhân dẫn đến hiện trợng sụt trượt m °

1.3.1 Nguyên nhân do quá trình tic động cơ học 9

1.3.2 Nguyên nhân do quá tình hoá lý "

14 Két tu un

CHUONG 2: LY THUYET CHUNG VE ON ĐỊNH MALDOC VA TONG QUAN VE

CÁC GIẢI PHÁP GIA CO MAL DOC 2

2.1 Các phương pháp giải quyết bài toán dn định mái dée 2

2.2 Các công nghệ xử lý sue trượt mái đắc (cửa hằm) hiện nay 4 2.2.1 Biện pháp thide lập mặt cất hành học hợp ý 25 Bign pháp thoát nước kết hợp bảo vệ mặt mái đắc chẳng xói la 25 2.2.3 Biện pháp sử đụng các ! cấu chịu lực gia cường ”

23 Sơ lược vé sự phát triển, cầu tao và ứng dụng công nghệ neo cỗ đắt dn định mái

dã 28

23.1 Sa lược về sự phát triển công nghệ neo trong đắt định n 28 2.3.2 Cu tgo chung của neo trong đất 2» 2.3.3 Các loại neo trong đắt ứng suất trước 30

2.3.4 Phạm vi ứng dung 33

2.4, Kết luận 3 2.1 Lara chọn pharong pháp tinh dn định mái đốc: ES)

2.4.2 Lựm chọn gid pháp gia cổ neo ẫn dink mái dd +

CHƯƠNG 3: LÝ THUYET TÍNH TOÁN NEO UNG SUÁT TRƯỚC TANG

Trên the giới 38

4.2.2, Trinh tự thit kế neo tăng cường dn định mái đc s 4.2.4, Sơ đồ ting quát tinh ẫn định mái đắc si

33 Kết luận chương 3 a

1 Nghiên cứu bài toán ẫn định mái đắc bằng neo cho ta thấy tác đụng của neo

vd dn định mái độc như sau si

3.3.2.Qua khảo sát các iêu chuẩn xác định Po của một số nước rên thé giới cho

indy: “

3.3.3.Trinh tự tính toán én định mái déc tác giả néu ra trên cơ sở nghiên cứu trình

iw 6

CHƯƠNG 4: UNG DUNG KET QUÁ NGHIÊN CỨU VÀO THIET KE NEO 1

CƯỜNG ON ĐỊNH MAI DOC DUONG HAM THUY LỢI RÀO TRO TINH HÀ

TINH 64 4.1 Khái quất về điều kiện tự nhiên “

4.1.1 Vị trí địa lý 64 4.1.2, Đặc điễn địa hình 64

4.1.3, Đặc điễm địa chấ, địa chất thu văn khu vực tuyén đi qua 65 AIA Phân tích nguy cơ gy sụt tư mái dốc cửa hầu Hh lợi Rào TrỄ đ 4.2, Khái quất về kết quả thiết kế neo cia hầm thu lợi Rao Trổ 1

4.2.1 Quy mô dự án T0.

‘és quả thiết kế neo của him Rao Trt n 42.3 Nhận xét va kiến nghị ? 4.3 Thiết kế neo tăng cường dn định mái đắc cửa him thuỷ lợi Rio Trổ ma 43.1 8ø đồ inh tán 4 4.3.2 Kiên tra in định mái đc thế kễ ứng với diều kiện tự nhiên 4 4.3.3 Kiên tan định mái đc thà kế ứng với điều kiện bắ lợi (Tnrờng hợp bão

-4.Những mặt còn tồn tại và định hướng nghiên cứu tiếp theo.

“TÀI LIỆU THAM KHẢO.

DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Sơ đồ áp lực của phân ổ đất

Hình 2.1 Sơ đỏ ác phương pháp tinh toán ôn định n

Hình 2.2: Mô hình bài toán phn tích ôn định mái đốc ụ Hình 2.3: Mô hình phân tích thôi đắt rong bà toán ôn định mái đốc “

XXác định các thành phn lục theo thuyết đơn giản hổa của labu 21

Tình 2.5: Xác định các thành phần lực theo Phương pháp chiếc nêm 21

Tình 2.6; Mo hình bi tos mái ốc di v6 hạn ~ mặt rượt phẳng 2

h 2.7: Sie kháng cit của phan tổ dt theo định luật Moth ~ Cutom ”

Hình 2.8: phương tình cân bằng ở trạng thái ứng suất trong tọa độ để các 28

h 2.9: Biển điễn các thành phần ứng suất qua các ứng sud ” Hình 2.10; Sơ đồ cấu tạo của neo trong đt đá ” Tình 2.11: Sơ đồ thanh neo dính kết cả chi dài không UST 31

Hình 2.12: So đỏ thanh neo dính kết cả chiều dai UST 31

Hin 3.1: Lye neo tim thay di ứng suất tong mái dốc 8

Lye neo làm thay đối én định tổng thé của mái de ”

` dụ các thông sổ inh toán s chị ti của neo 40

Phân loại các kiểu neo theo hình đáng 41

‘inh 3.5: an hưởng của chiễu ai bhu neo đn quan hệ tả wong và chuyển vi 46

3.6: Quan hệ giữa hệ sô sức chịu tải Ng và gốc nội ma st 4

Hình 47: Cấu tạo loại nao B và các thông số 48

Hình 3.8: Quan hệ giữa độ chặt đất và gi tri SPTe, Tinh toán Py trong dit dính 49

Hình 39: Sơ đồ tổng quất inh ôn định má đốc si Hình 4.1: Mô hình hóa mái dốc cửa him Rao Trổ bằng phần mềm Geo - slope trường hợp.

tự nhiên 15

th 4.3: Mô hình hóa mái dốc cửa him Rao Tro bằng phần mềm Geo - slope trường hợp.

đất bão hòa nước 6

h 44: Kết quả tính Gn định mái đốc cửa hằm Rào Trổ bằng phẫn mm Geo slope

trường hợp dit bão hỏa nước lì

Hinh 4.5: Sơ đỗ bổ trí neo trên mặt bằng và mặt đứng 82

Hình 4.6: Cấu tạo chỉ tết neo 83

DANH MỤC BANG BANG BIEU Bảng 2.1: Tổng hợp các thành phiin đã biết và chưa biết lign quan đến phân ích ồn định

mái dốc m

Bảng 2.2: Các phương trình cân bằng 18 Bang 31: Tỉ s q, 40

Bang 32: Trisha, 40

Bảng 33: HỆ số an toàn K 40 Bảng 34; Chiều dài bầu neo cho các neo đã phun vữa xi mang 4“

"Băng 3⁄5: Trị sé dính bám giữa đ và vữa dùng cho thiết kế “

Bang 3.6: Cường độ chịu tải của neo đá đùng trong thiết kế sơ bộ sỉ Bảng 37: Cường độ chịu ải của neo trong đắt đường kính nhỏ trong thế kế sơ bộ51 Bảng 38: Cường độ neo bám trung bình (7,) gi b mặt iếp xúc vữa đất đá xung quanh

2

Băng 3.9: Hệ số a để xác định D, 5

Bang 3.10: Hướng dẫn sử dụng các biểu đỗ xác định 4, 5s

Bang 3.11: Kết quả thí nghiệm neo cổ dự án him đường bộ qua déo Hải Vân — 56 Băng 3.12: T số sức neo bám theo các iêu chuẩn 37 Bảng 4.1: Đặc điển dia chất công tình 65 Bing 42: Đặc diém địa chit các hồ khoan 66

Băng 4.3: Thông sô các hạng mục chính dự án cắp nước khu kinh tế Vũng Ang 70

Băng 4.4: Kết quả thiết kể neo trong đất cửa him Rao Trổ n

Bing 4: Tổng hop các lực phân mảnh trong chương tình Geo ~SIpope trước hi gia cb

neo n

Băng 4.6: Tổng hợp các chỉ tiêu chính ứng với 2 giải pháp thiết kế 84

đđã có những đầu tư rất lớn vào cơ sở hạ ting, đặc biệt là các công tinh thuỷ lợi,

thuỷ điện, công tình giao thông Nhiễu công trinh dang được xây dựng với chỉ tiêu

kỹ thuật ngày càng cao trên khắp mọi min đt nước

Một số công trình đi qua vùng có địa hình, địa chất, thuỷ văn phức tạp dẫn

én thường xuyên xây ra các hiện tượng sụt trượt làm mắt én định mái đc Vì vậy

việc xây dụng cá công tình phòng hộ chống sụt trượt mái dốc cửa him thuỷ lợi,

thuỷ điện, tưởng, kè, mái dốc đường giao thông v.v chiếm một tỷ lệ đáng ké rong

‘qué trình xây đựng Hiện tại nhiều biện pháp chống sục trượt đang được sử dụng

phổ bi

bê tông cốt thép, đá xa

để nâng cao én định mái dốc như: Đảo giật cắp trên mái dBc, tưởng chin

„kế ro đá v.v Tuy nhiên qua thực

ốc đã được ra cố

xây tại các m

Ứng dụng neo trong đất đã để chẳng trượt mái đốc cửa him thu lợi, thuỷđiện là một giải pháp mới, giải quyết triệt để hơn vấn dé ổn định với mái dốc đảosâu Ngoài ra, kết cầu neo kết hợp với khung bê tông, tường chin, cọc khoan nh

v.x làm cho kết cấu thanh mảnh, có tính thẩm mỹ cao, đồng thời làm giảm đáng kế

khối lượng dio dip đắt thi công neo trong đất cũng Không đôi hỏi mặt

bằng lớn

Trước những năm 50 của thé kỷ 20, thanh neo trong đá đã được ứng dụng.trong kết cấu vỏ him, Năm 1958 một công ty của Đức lẫn đầu tiên dùng neo giữtường chắn dat để thi công hồ móng sâu Các kỳ thuật neo đã được phát triển mạnh

mẽ trong hơn 40 năm qua đến mức nó đã được ding rộng rãi trong ứng dụng tam

thời và lâu đài trên khắp thể giới, không chỉ tng về số lượng neo lắp đặt mà phạm

vi sử đụng cũng đã mở rộng đáng kể, Công nghệ neo đắt ứng suất trước bằng thép

cường độ cao được ứng dụng cho các loại công trình ngằm trong thuỷ lợi, thuỷ điện,

ổn định mái dốc, neo giữ tháp và móng cầu v.v

6 Việt Nam công nghệ neo trong đắt đã được ding trong các công trinh như:

Ham thuỷ điện Hoà Bình, him đường bộ qua đẻo Hải Vân Gần đây, công nghệ neo.trong đất được ứng dung để bảo vệ mái dốc cửa him Ngân Traci (Hà Tĩnh), him A

Roàng, mái đốc đường Hồ Chí Minh, cảng Tiên Sa (Thanh Phố Đà Nẵng).v.v.

Hầu hết các công trình này đều do Tư vẫn nước ngoài thực hiện dựa trên cơ sở kinh

nghiệm và thí nghiệm kéo thử tại hiện trường.

Qua thực tế xử lý chống sụt trượt mái đốc cửa him Hai Vân, giái pháp neo

trong dit tỏ ra là một giải pháp kỹ thuật có nhiều ưu điểm cần được nghiên cứu và

ứng dụng rộng rãi

Do vậy,

én định mái đắc của hằm thuỷ l

“Nghiên cứu ứng dung giải pháp neo trong 1g cường

thuỷ điện” có ý nghĩa thực tiền trong sản xuất

và góp phần nhỏ vào phổ biến ứng dụng neo trong đắt nói chung và trong xây cdựng thuỷ lợi thuỷ điện nói riêng.

Pham vi ứng dụng của neo trong dat rit rộng, trong luận văn nảy tác giả chỉ

i sâu nghiên cứu và ứng dụng công nghệ neo trong đất dé tăng cường ổn định mái

đốc chống sụt trượt mái dốc

2 Mye đích nghiên cứu và đối tượng nghiên cứu:

ca Mục dich nghiên cứu.

- Tổng quan hiện tượng sut trượt

- Tổng quan lý thuyết về bn định mát

và trên Thể giới

pháp xử lý ở Việt Nam

- Nghiên cửu lý thuyết tính toán neo và tổng quan các quy tình thiết kế neo

cố tăng cường ôn định mái đốc của một số nước trên thé giới

- Vận dụng kết quả nghiên cứu vào việc thiết kế tăng cường ổn định bằngneo ứng suất trước trên cửa him công inh thuy lợi Rao Trổ,

b ĐẤT tượng nghiên cứu

- Cửa him công tình thuỷ lợi Rào Trổ

3 Phương pháp nghiên cứu.

~ Thu thập, các tài liệu có liên quan.

- Nghiên cứu các dạng sụt trượt

~ Nghiên cứu lý thuyết về én định mái đốc và tính toán của giải pháp neo

tăng cường ổn dinh mái dốc Vận dung lý thuyết dé tỉnh toán neo trong đất tăng

cường ôn định mái lốc him công trình thuỷ lợi Rao Trổ

4 Ý nghĩa khoa học của để tài

Gap phần nghiên cứu bản chất hign tượng sụt trượt và ứng dụng công nghệ

neo tong đất vào lĩnh vục ổn định mái dốc phục vụ công tác xử lý đất sụt trượt máidốc cửa im các công tình Thu lợi thu điện

CHUONG 1: TONG QUAN VE HIỆN TƯỢNG SUT TRƯỢT MÁI ĐÓC1.1 Phân loại hiện trợng đất sụt trươt mái dốc (cia hằm) ở Việt Nam

“Theo kết quả thống ké thực tế cho thấy, các dang sụt trượt phụ thuộc vào đặc

điểm về địa hình, địa chất công tình thủy văn, địa chất thủy văn và khí hậu Có thé

hân lo hiện tượng sụt đắt nói chung ra 4 lại đặc trưng sau đầy:

nên dio hoặc nén dip có cẻ <6 mặt trượt gay

c ở lớp dưới sâu Khối đất đá dịch

chuyển goi là khối trượt Chiểu dài khối trượt có th tới vải trăm mét, thể tích có thể

ên lý, hig

tới hàng triệu mét khối hoặc hơn nữa VỀ ngu tượng trượt đất này khí

hoạt động tì toàn bộ khối đắt nim trong ling thể trượt đều bịdi chuyển đồng dời,

đất đá nằm trong khối trượt it bị xáo trộn Cây cối hoặc công trình trên bể mặt bịnghiêng và cing bị dĩ chuyễn với khối trượt Trên bé mặt địa hình sẽ để lại một

vách trượt hay bậc trượt rõ rệt kèm theo vết nứt của vách trượt, Theo phân loại của

Giáo sư N.N.Maslốp loại trượt đất này gần trơng đương với dạng “sip đổ, vita cất,

vừa quay” Tủy thuộc vào một vài dấu hiệu khác trong cơ ché trượt mà còn có các.

phụ hạng như trượt cổ, trượt sâu, trượt nông, trượt phẳng (trượt ting phủ), trượt

theo mặt đã sốc, trượt đồng

“rong số các loại trượt đất, dang troợt su tuy không phổ biển, nhưng nếu đã

xây ra thi rit nguy hiém, Khối lượng đất tượt và hậu quả thường gây ra rất om,

Nhiễu chỗ mắt đi nữa quả núi, lầm mắt hoặc x dich một đoạn nên đường đồi hàngtrăm met, Ví dụ nh trượt cổ ở Km 112 và 119 trên quốc lộ 4D (Lào Cai ~ Sa Pa,

Km 27 trên quốc lộ 37 (thi xã Yên Bái)

Khi xuất hiện hầu hết các loại trượt đất này thường gây nên những hậu quả

nghiêm trọng, làm dé vỡ nhiều nhà cửa của đã trong khu vực ảnh hưởng, thậm chí

1.1.2 Dạng 2: Xói sụt

XXối sụt đắt là hiện tượng biển dang cục bộ của mái đốc dưới tác động trục tiếp

của đồng chảy mưa ro từ lưu vục phía trên đổ về hoặc kết hợp với tác động cia

đồng chảy ngầm, lúc đầu xuất hiện hiện tượng xói đất và đất bị bong tóc từngmảng ở phía định má de, sau đồ phát iển mạnh dẫn xuống phía đưới đạc theo

chiêu dong chảy và tỷ lệ với lưu tốc đồng chảy Mức độ hoạt động gây xói thường

chậm, có thé sau hàng gid, bàng ngày, hàng tuần mới hoàn thành một quá trình xói

sục Khối lượng xối sụt thường không lớn và ty thuộc vào mức độ phong hóa củađất đá, độ đốc của mái đc, lượng nước ngằm, nước mặt Hậu quả cuổi cùng của

hiện tượng này thường để lại trên mặt mái đốc những rãnh xói, mương x6i hoặc, những hang héc Sản vật của xói sụt đắt thường là những đồng đắt chất đồng ở chân.

Một dang x6 khác thường gặp trong thực ế, đó là hiện tượng đồng bùn đá chảy

từ các vách núi hoặc từ các khe tụ thủy xuống mặt dit Trận lũ bùn đá xây ra vào

tháng 10/2000 trên Quốc lộ 27 Lâm Đồng đã gây nên những hậu quả nại

cho sản xuất nông nghiệp, làm hư hại hàng chục Km đường và gây

hùng chye ty đồng

113 Dạng 3: Sut lở đắt

'VỀ bản chất , sụt lở đất đá là giai đoạn cudi cùng của hiện tượng xói sụt đã nêu

trên Trong thực tế, đối với sụt lở khó phát hiện thấy các dấu hiệu vách sụt, mặt

trượt một cách rõ ràng Sản vật đắt sụt lở có xu hướng dich chuyển xuống chân mái.

đất đã nằm trong khối đắt sụt bị xéo trộn kèm cây cối thường đổ ngén ngang

Khi sụt lờ đất diễn ra thường xảy ra rất nhanh và làm cho khối đất xung quanh bị

biển dang, nứt rạn, ảnh hưởng đến độ én định của các khối đắt tiếp cận nó Khốilượng sụt loi này cũng có thể dat i mức độ khá lớn và có thể tran xuống lắp hẳn

một đoạn đường Đây là một dạng đất sụt phổ biến nhất trên các mái đốc ở vùng núi

ở nước ta

1.1-4 Dạng 4: Đá đỗ, đá lẫn

Đây là hiện tượng đắt đá bị lở và lăn xuống từng khối, từng mảng từ đỉnh dốc

xuống chân mái dốc, xuống mặt đường Tay thuộc vào độ dốc dia hình, mái dốc và

tính chất của đắt đá mà mức độ đá đỗ vớ tốc độ và quỹ đạo khác nhau Hiện tượng

này xuất hiện phổ biển nhất vào mùa mưa một thời gian, thậm chí có thé xảy ra khi

trồi nắng ráo

Khối lượng đất đá không lớn nhưng nguy hiểm và dễ gây tai nạn, ùn tắc giao

thông

1.2 Những điều kiện dẫn đến sụt trượt mái dốc (cita hằm)

1.2.1 Điều kiện về đị hi ih da mạo

Hoạt động mãnh ligt của kiến tao, tinh da dang của thạch học, quá tình ngoạilực phức tạp va lâu đời, ma đặc biệt là hoạt động xâm thực đã để lại trên mặt đắt của.toàn lãnh thổ một địa ình rất phúc tạp Đặc điểm đó ảnh hưởng trực tgp đến quátrình địa chất động lực mà trước hết là trượt đắt

Khi mức độ phân cắt mạnh (khe xói nhiễu, độ dốc núi lớn) thì số lượng và khối

lượng sụt trượt càng nhiễu Khe xéi, eo núi, thung lũng cũng là kết quả của sự xâm.

thực bóc môn Cho nên vũng nào đổi núi cdu tạo từ đã gốc có thành phẫn thach học

và cấu trúc đồng nhất như Granit, Rhyoli, Bazan, hường tên tĩnh với địa hình

“bát úp”, sườn thoải, đỉnh tròn và tương đối phẳng, ít bị chia cat Tay thuộc mức 46

phong hóa của đất đ và chi cao, độ đốc mặt dắt mà ở loi hình này thường ít bị

sụt trượt Trong đó sườn núi là đất đá không đồng nhất về thành phần và cấu trúc.

như đã trim tích cát kết, sét kt, thi mặt địa hình gồ ghử, nhiều khe xối với địa

hình ct i chim và bi chia cắt mạnh Đối với loại địa hình này, hiện tượng đắt sụt

bao gồm 4 dang cơ bản nêu trên phát triển với mite độ mạnh Nếu như mức độ phân cách sâu càng lớn thì khối lượng đắt sụt càng nhiều.

+ Bio núi làm đường him thủy lợi, thủy điện, làm đường giao thông, phá vỡ.

thé ôn định tự nhiên của sườn đổi thiên nhiên Đặc biệt là những đoạn đảo sâu

tạo nên những vách mái đốc nguy hiểm có độ cao tử 10m trở lên

+ Đào núi làm đường him thủy lợi, thủy điện, lâm dường, ao thông, kha thác

mô với độ de mái đc không hợp lý không xét dn nhồng yêu tổ ảnh hướng

đến độ bền và độ ôn định của khối đất đá;

+ Sử dụng min qué tiêu chuỗn để nỗ phá, gây chấn động làm phí vỡ kế cấu

nguyên dạng cia khỗi đt đác

+ Khai thác, canh tác đốt rẫy, làm mương, phá rừng, làm thay đổi chế độ nước.

mặt nước ngằm cia khu vực,

Vi vậy dia hình là yếu tổ quan trọng không những liên quan đến kinh tế mà cònảnh hưởng đến độ én định trong xây dựng và khai thác

1.2.2, Điều kiện về đị chất và dja chất công trình

“Trong thực tế khí thấy đá còn tươi và nguyên khối của ác loại Macma (Grant),

biến chất (Gơmai, quấc zit, trim tích, đó với, cát kết, bột kết sét kết ) thì ngay

trong mùa mưa lũ hiện tượng đất sụt cũng rit ít phát sinh, chỉ có hiện tượng đắt lở

hoặc dé đỗ nhưng khối lượng không nhiều Trong lúc đồ gặp nhiều trường hop màcác yêu tổ hình học như nhau nhưng ở đầu có loại da phiến sét màu đen, dé phiếnXerixit, sét kết mâu nâu, gan trâu (đèo Ma Thi Hồ, Phong Thổ - Lai Châu, đèo PE

ke đường Hỗ Chí Minh) Thì ở đẩy đắt sụt phát sinh trim trọng Lớp đắt phong hóa

ở đây dày, thành phần chủ yêu là đá dim sắc cạnh, kích cỡ không đồng đều thường,

là đạt và di (vốn là từ đá phiỀn sét barra) xe lẫn đất sé, Ngoài ra do mưa nhiều và

mưa dài ngày ting phong hóa day, lượng nước ngằm tàng trữ trong đất khá lớn làm.

cho lượng đất đã vốn đã rời rac li thêm âm ớt, lực kháng cắt nhỏ Như vậy liênquan đến sự phát sinh và phát triển hiển tượng đất sụt, mà chủ yếu vẫn là thành

phần đất đá,

phát sinh đất sụt

i tạo theo chidu day của ting phong hỏa ĐẤy là điều kiện cơ bản để

1.2.3 Điầu kiện về khí hậu Âm ướt, nguồn nước

“Trong công tác nghiên cứu khi đánh giá mức độ ổn định và xây dụng công tinh

chống sut cin chú ý đặc biệt đến điều kiện khí hậu thời td, ì trong thực tế ổn timỗi quan hệ rất chặt chẽ giữa lượng mưa và độ phân bổ sụt Điều kiện về khí hậu

ấm wis, nguồn nước có ảnh hưởng trực tgp để dẫn đến mắt cân bằng và đi chuyển

của khối đất đá trên mái đốc.

Do nguồn nước mat: Dộ dốc của địa hình kết hợp với lượng mưa lớn tạo nên.những ding chảy có lưu tốc lớn Vi vậy vào mia mưa dng nước lớn gây ra sự phá

hùy và làm xối mòn đắt đá ở hai bên dòng subi và chân đốc, cuối cùng cả khối núi

mắt dn định trim trọng

Nước mưa: Nước mưa không những là nguồn cung cấp cho nước mặt mà còn

tạo thành dong chảy trên bé mặt địa hình, làm bào xới, cuốn trôi đắt đá, những sin

vat phong hóa và cả những mãnh núi lớn Két quả ạo ra những hiện tượng xối sụt

và sụt trugt, hoặc hình thành lúc đầu Li các mương xói, rãnh xói và về sau là những,

sut trượt lớn Ngoài ra nước mưa còn là nguồn cũng cấp cho nước ngằm nh

những nơi đất đá có hệ số lớn

"Nước ngim: Ngoài biểu hiệ làm biến đổi lâu đãi độ bin cia đất đã theo một cơchế giống như quả trình phong hóa vỏ trải đất Nước ngim ở thời diém bất li có tác

đồng túc thời ở các mặt

+ Lim tăng trọng lượng th tích của đất đá

++ Lam giảm sức khsing cắt mà chủ yêu là lực dính kết

+ Tăng áp lực thủy động

+Xói ngằm,

Những yếu tổ lực học mã địa chất vat lý này góp phần tăng thêm lực gây trượt,momen trượt và làm thay đổi điều kiện cân bằng giới hạn của khi đắt đá

cơ học và hóa lý Để hiểu được bản chất của quá trình sụt trượt chúng ta nghiên cứu

hiện tượng chây déo cơ học và chảy déo hóa lý của đất loi sét

1.3.1 Nguyên nhân do qué trình tác động cơ học

(Qué tình nén chặt đt trong thiên nhiên khi địa hình nằm ngang là quá tình nén

ch tạo m áp lực hông bằng áp lực thẳng đứng, tức là khi ơ

‘Trang thái ứng suất d6 gọi là trạng thái ứng suất thủy tinh,

'

Hình 1.1 :a) Sơ đề

Cường độ biển dạng với sự tăng ứng suất thấy tinh sẽ dẫn dẫn giảm xuống Vì

áp lực của phân ổ di; b) đường cong biển dạng

vay, quan hệ giữa biển dạng tương đối (gid sử là biển dang thẳng đứng) của mẫu đắt

với áp lực ø là đường cong thoải dẫn (đường | tong hình 1.1) Trong trường hợp

ø:=ơ, =0, biến dang tương đối sẽ ting hơn nhiễu khi oy tăng (đường cong 2 trongbình 1.1), Sáu khi áp lực oy dt ới tỉ số giới hạn oy biển dạng tăng đột ngột và

Khi áp lực cổ định ở đồ (oụ,), biến dạng vẫn tiếp tục tăng Tri số ơị đặc trmg cho

giới hạn bền của mẫu đất khi bị nén Biến dạng của mẫu đất tại áp lực này gọi là

biến dạng chay

(C6 thể tiến hành những thí nghiệm trong điều kiện mẫu đất chịu áp lực bên

(02.05 ) nhỏ hơn ơi và tăng hơn ơi Hiện tượng nén lún sẽ xảy ra như đường cong 3(hình 1.1), đoạn đầu là tổng hợp kết quả của cả quá trình nén và chảy của dit Khităng ơi cổ nghĩa l tăng hiệu ứng suất chính, biển dạng chảy ting lên

Kết quả của nhiều thí nghiệm cho thấy ơạ, phụ thuộc vào tr sé tuyệt đổi của ơị

-ø: Thực nghiệm cũng cho thấy ring hiệu 6; -cs ting do oy giảm sẽ gây biển dạngchy mạng mẽ hơn trường hợp tăng ơi lên tới 2.5 lẫn đến 3,5 lẫn Chẳng hạn, cĩ thểchất tải để tạo nên trị số Ac, hoặc đảo chân mái đốc để tạo trị số Aø; thì sự phá hủy

như nhau khi:Áơ; =nAo1 aay

Trong đĩ:

Một vật thể ở trạng thái chảy, độ bén của nĩ chủ yếu là do lực dính và được đặc

trưng bằng biểu thức: ị sơ; =2C (12)

Trong đĩ:

øi ơi là ứng suất chính lớn nhất và nhỏ nhất

.C là lực dính.

Nếu hiệu các ứng suất chính vượt quá 2C, đất bắt đầu chảy Dé đánh giá khá

năng ổn định chảy của dit, người ta dùng hệ số ơn định Kx

2

Ku a3)

Dit ở trang th tới han: K„

Đắt ở trạng thái ơn định: Kye >1:

Đất trang th chiy: Kel

Các loi đá cứng chỉ cĩ thé chảy khi ứng suắt chính chênh lệch rắt lớn, cho nênbiểu hiện cháy chỉ xuất hiện khi đá ở sườn rất đốc, ở vách hào sâu

Biểu thức trên cho ta thấy sự chảy của đất có thể do ảnh hưởng của hiệu ứng

chính gọi là chảy đẻo cơ học.

Mot phân tổ dit nằm ở sườn dốc sẽ có ứng suất chính lớn nhất là ơi tạo bởitrọng lượng các lớp dit đi nằm trên nó và ứng suất chính nhỏ nhất oy là áp lựchông Ti số ơị nhỏ nhất về phía sườn đốc Sự thay đổi ơi «0 có thể do đảo xối bờ

“cửa sông, do các công trình đào cắt chân mái dốc, do chất tải, do xe chạy Những

tác động này làm giảm hệ số bn định và do vậy đất đá để sinh ra biển dang chảy

Nhu đã phân tích ở trên cho ta thay sự chảy déo của dat cỏ thé do ảnh hướng của.hiệu ứng sut chính gọi là chây dễo cơ học

1.3.2 Nguyên nhân do quá trình hoá lý.

Nhu đã phân tích ở trên, Ky phụ thuộc vào hiệu của ơ, và ø;„ Phụ thuộc vào

lục dính C Lực đính của đất là do lực Vandecvan (lục dính nguyên sinh) và lực Ton

(đực gắn kết do các muối thạch cao, camxit sắt tích đọng, ) Ảnh hướng của lực

'Vanđecvan sẽ giảm do dat bị nở, còn ảnh hưởng của lực lon_ giảm do màng liên kết

ximäng bị phá hy.

“Tom lại nguyên nhân chung dẫn đến hiện tượng đắt đá sụt bao gồm nhiều yếu

nhiên và có các u tổ do chính con người gây ra

“Từ nghiên cứu các dang sụt trượt, mỗi loại sụLtri thường xây ra bởi điều kiệnnào và nguyên nhân nào dẫn đến sụt trượt Hiểu dd được điều đồ nhằm giúp chongười thiết kế:

= Tổng quất được các dang sụt trượt xây ra trong thực tổ Mỗi dạng sụt trượt

thưởng xây ra với điều kiện địa hình địa mạo, địa chất thủy văn nào, nguyên nhân nào dẫn đến tình trạng sụt trượt

~ Định hướng áp dụng các phương pháp tính ôn định mái dốc phù hợp

~ Đề ra các giải pháp phòng chống sụt trượt một cách có hiệu quả

CHƯƠNG 2: LÝ THUYET CHUNG VE ON ĐỊNH MAI DOC VA TONG

QUAN VE CÁC GIẢI PHÁP GIA CÓ MAIDOC

2.1 Các phương pháp giải quyết bài toán ổn định mái đốc:

Mai đốc bị phá hoại do tải trọng sinh ra tăng lên và vượt quá sức chẳng trượt của

đất trong một phạm vi thé ích khá lớn Sut đất, trượt đất à hiện tượng mắt ôn định

và dịch chuyển xuống phía dưới của dit đá theo một hoặc nhiều mặt mà tại đồ lực

say trượt vượt quá lực giữ

Mỗi khối trượt đều tạo nên một khu trượt mà ranh giới, hình dang của nó trênmặt bằng được quyết định bởi kích thước và kiểu trượt Phương thức dịch chuyểnđất đã rất khác nhau sẽ quyết định dạng nêm trượt khác nha

Để tính toán ổn định mái dốc, người ta có thể dùng nhiều phương pháp khác.

nhau, nhưng nói chung phân chia Fim hai nhóm chính: Nhóm thứ nhất đánh giá sự

n định đựa trên sự phân ích ở trang thái cân bằng giới han của các lự tác dụng lênmái dốc theo một mặt trượt nào đó Nhóm thứ hai dựa trên sự phân tích trạng tháiứng suất ~ biển dang của khi trượt Các phương pháp tinh én định mai dốc có thể

liệt ke như sau

Hình 2.1; Sơ đồ cá phương pháp tính toán én định.

2.1.1.Phucong pháp cân bằng giới han

Lý thuyết môi trường rời đã được Coulomb khởi xướng từ năm 1773 Sau đó

được các nhà khoa học Rankine, Kurdyumov, Kotter, Krey, Prandtl,

Geereerrxevanov, Fellenius, Terzaghi, tip tục nghiên cứu Những lý thyết nàyhiện dang được iếp tục nghiên cứu và phát iển trong những năm gin diy nhờ sựphát triển của máy tính điện từ và phương pháp phần tử hữu hạn được ứng dụng

Mô hình bài toán:

Mô hình hóa bài toán phân tích ổn định mái đốc cần có các thông số đầu vào như sau

+ Mô hình địa chất — trong đó toàn thể khối đắt được phân tích thành những.

phần từ địa chất sông trình riêng biệt (các mặt cắt ngang địa chit) là những vật thể

dia chất đồng nhất vẻ thành phần, trang thái, tính chất vật lý.

+ Các đặc trưng tỉnh toán cia site chẳng trượt của các phin từ địa chit công

trình

+ Trong lượng thé tích của mỗi phần tứ địa chất công trình

+ Các số liệu về địa chan của vùng.

+ Dong chảy nước mặt, nước ngằm.

Hình 2.2: Mô hình bài toán phân tích dn định mái dốc.

Ge Trọng lực khối te

Te Lực ma sắt

a: ốc đắcN: phản lực pháp tuyển

ow: Lục động đất

5, Eụ lục tương ác theo phương ngang giữa các mình

Các giả huyết của lý thuyết cân bằng giới hạn:

+ Dit i loại vt gu tuân theo định luật Morh — Coulomb

4 an toàn của các thành phần cường độ lục dính và góc ma sắt là bằngnhau đối với mọi loại đắt có cùng giá tị lực dính và góc ma sát

+H s6 an toàn là giống nhau đối với mọi cột đắt

Các yêu cu v8 hệ số an toàn

Hệ số an toàn được xác định như một hệ số mà ứng suất tiếp trong khối đất bị

giảm xuống đưa khối đất vào trang thai cân bằng giới hạn tại mặt trượt cho trước.

Hệ số an toàn được đánh gid qua tỷ số giữa lực chống trượt và lực gây trược

Với 1 mai đốc cơ bản, theo Morb — Coulomb lực chống trượt đơn vj;

Lực chống trượt / Lực gây trượt Qa)

Hình 23: Mô hình phân tch tối đt trong bài toán ôn định mái dốc

“Trọng lượng phân minh

S: Lực tigp tuyến ác dụng tại đây mảnh

Eạ, Eg: Lực ngang tác dụng từ mảnh bên trái và phải p

N: Phin lực pháp tuyển tại đấy mảnh,

Ky: Lực động đất ác dụng trên phân tổ,

Xa, X+l,ÔX Xi): Lục thẳng đứng tác dng từ mảnh thứ n-I và mel

Độ lớn của lực ếp tuyển thỏa mãn điều kiện cân bằng giới hạn là:

"“."

we = 63)

Trong đó: ø, = 5 là ứng suất pháp trung bình tại diy cột dit;

E là hệ số an toàn

{6 Là chiều dai đoạn cung trượt thuộc cột đắt

Hệ số an toàn cân bằng mô men:

“Từ hình trên, ta lập công thức tính hệ số an toàn cân bằng mô men Trong trường.hợp này tổng mô men của tit cả các cột đất đối với tâm trượt có th viết như sau:

Ew, -Ys,8-TN +) +[D]+ Aa=0 ea)

Din móc [ ]ong công thức trên có nghĩa rằng các lực này chi tinh đổi với cộtdat trên đó có lực tác dụng Từ công thức 2 và công thức 2-4 ta có công thức tính

(C6 thé ya trên bình 2.3 để tp công thức tính hệ số an toàn cân bing lve Tổngcác lực theo phương ngang đổi với tt cả các cột đắc

Yee, -Eo—Š(Wsna)+S(S,cm2)- SAU

“Thành phần phải bằng không khi tính cho toàn khối trược Từ công thức 2-3 và

Lực pháp tuyển tại đáy cột

Lực pháp tuyển tại đáy cột đắt xác định từ tổng các lực theo phương thing đứng

trên cột đất

-W+(X, -Xg)+Ncosz +Susing -[Dsina}=0 (28)

“Từ công thức 2-3 và 2:8 ta có công thức tính ra lực pháp tuyén N:

Hệ số an toàn E vấn đềing hệ số an toàn cân bằng mô men Em khi giải quy

cân bằng m6 men và bằng hệ số cân bằng lực khi giải quyết vin để cân bằng lực

Các yếu 16 xác định (đã bidt) được dùng để xắc định hệ số an toàn là tổng các

lực theo hai hướng và tổng mô men Các yếu tổ này là không đủ để xác định vẫn

in biết thêm thông tin về thành phin lực giữa các cột Bảng 2.1 sau tổng hợp các thành phần đã biết và chưa ết liên quan đến phân tích dn định mái dốc.Bảng 2.1: Tổng hợp các thành phan đã biết và chưa biết liên quan đến phân tích ồn

Thông sổ chica bit

Hi ế an toàn Fs

Lực pháp tuyển N tại đáy mảnh.

Lực tác dung theo phương ngang X

Lực tác dụng theo phương đứng X

Vi tr của lực pháp tuyển tại đấy mảnh

Vị tí của lực theo phương ng 1g (E)

Lực tiếp tuyển tại day cột đất, Sm

“Tổng cộng các biển chưa biết 6n-2

Chỉ chú: Các thông số chưa biết và phương trình cân bằng theo phương

pháp cân bằng giới hạm

Bang 2.2: Các phường tinh cân bằng

Phương trình: Số phương trình/n mảnh

Phuong trinh cân bằng lực theo phương ngang °F, =0 a

Phương trình cân bằng lục theo phương đứng °F, =0 a

Phương trình cân bing momen 3`M =0 a

‘Cie công thức Mohr-Coulomb a

“Tổng cộng số phương trình 4n

“Thông thường, để có thĩ giải được băi toân, số lượng biến chưa bit phải bing

với số lượng phương trình cổ thĩ xâc lập được Theo bảng rõ ring số lượng biển

chưa biết (6n-2) lớn hơn số phương trình có thể xâc lập được (An) Như vậy để giải

cđược băi toân, một số biển trong bảng phải giả định.

toân cđn

tâc giả đưa ra một giả thuyết khâc nhau để có thể giải được bi

bằng giới hạn Ví dụ như: phương phâp phđn mảnh thông thường, giả thuyết don

19 cải tiến phương phâp giâi của câc

giản hóa của Bishop, gia thuyết của Quđn đội

s Thụy Điển, gia thuyết Morgenstern and Price, giâ (huyết đơn giản hóa của

Spencer, giả thuyết đơn giản hóa của Fellenius,

) Giả thuyết đơn giản hóa của Fellenius ~ phương phâp phđn mảnh đơn giản

Fellenius, 1936: Bỏ qua ảnh hưởng của lực tắc dụng theo phương đúng vă ngang

iữa câc thỏi dt Công thức xâc định lực phâp tuyển như sau

NEWeosơ-kWsing +[Deos(@ +z =90)] 2.10)

Sit dung công thức 2-10 văo công thức 2-5 vă 2-7 cho ta giâ trị ban đầu để tính

hệ số an toăn theo công thức sau:

XE G/R+(C cơsz ~kWsng +[DeoÂø +a-90)]-up) Rang

"Sw SWWesz-EWsng)i[Deofø += 90)pf +S kWet [Dale Aa

ey

) Giả thuyết đơn giản hóa của Bishop

Giả thuyết đơn giản hóa do Bishop để nghị bỏ qua lực tương tâc theo phương

ng giữa câc thối Xp=X, lực phâp ty ti đđy ct đất

Pine Pin 009 a]

- @12)

ng, mara w

Thay văo công thức 2-5 để tính hệ số an toăn Fin, gọi lă phương phâp Bishop

đơn giản

-20-( -20-(y_€ sina rupsinatang +[psnơ]

DI cars up| Rang

( cosas j

PREM —n

wnat 7+3 kWet[Dd}t aa

©) Giả thuyết don giản hóa do Spencer dé nghị bỏ qua lực tương ti theo phương

ngàng giữa các thoi Eị =Ex

Nhu vậy phương tỉnh cân bằng lực được viết li như sau:

4) Gia thuyét theo phương pháp Thụy Điễn cải tin:

Phương phip Thụy Điễn ci tiến để nghị tổng hợp lực của 2 mảnh bên của phân

tổ có cũng 1 góc nghiêng tác dung Giả thuyết này chỉ hỏa mãn về phương trìnhcân bằng lực nhưng ại Không thỏa mãn phương trình cân bằng mô men

Gia thuyết này lúc đầu gọi là phương pháp giải Thuy Điễn sau đó được Quân đội Mỹ sử dụng và cải tiến goi là phương pháp Thụy Điễn cải tiến anbu (1973)

hít tiễn thêm gọi là gid huyết đơn gián hóa của Janbu

Hình 2.4: Xác định các thành phần lực theo thuyết đơn giản hóa của Janbu,

©) Phương pháp mat trượt gãy khúc:

Phương pháp đảnh giá ôn định của mái dốc thông qua lực đấy của phân mảnh

thứ nhất - Phương pháp chiếc nêm:

Hình 2.5: Xác định các thành phần lực theo Phương pháp chiếc nêm,

Lực y của phân mảnh thứ ¡ được xác định:

F-Fascos(a,—a,,)#KaPsing,-Peosa,ige-GAL, (2.15)

Phương pháp này thường dùng để tính toán én định mai dốc đã biết trước mặt

trượt — ví dụ như trượt mái đốc trên mặt lớp đá,

9 Phương pháp mái đốc vô hạn

Mái đốc vô hạn như hình về : Mái đốc có góc đốc B Mái dốc có lớp dit các đặc

trưng như sau: Dung trong 7, lực dính kết e*, góc ma sit trong ở”

HỆ số an toàn chống trượt dọc theo bŠ mặt ở độ sâu Z trong trường hợp tổng

quát được xác định theo biểu thức:

e+(Sah yh, Jeos! rang

2.1.2 Phương pháp phân tích trạng thái ứng suất và biển dạng

Bằng giả thuyết về trang thái ứng suất và biển dang của các phân tổ đất trên một

mặt hoặc một vùng của mái dốc ở trạng thai tới hạn theo lý thuyết trang thái ứng

suất, oe tác giả tính toán ứng suất và chuyển vị cia các phân tổ đất trong mái đốcSau đồ so sinh với các giả thuyết về sức kháng cắt của phân tổ đt và in dạng của

mái đốc Đại diện cho phương pháp nay là các phương pháp của Morh — Culomb va

Morh ~ Rankin,

“A “A

Hình 2.7: Sức kháng cắt của phan tổ đất theo định luật Morh - Culomb

Trong trương hợp tổng quát, các phương trình cân bằng ở trạng thái ứng suất

trong tọa độ (x,y) được trình bày theo dang:

La

ha eos)

Trong dé: ơ ø,.r,_ là các thành phần ứng suất tương ứng;

+ là Dung trọng của dat;

4 là Góc nghiêng với mặt phẳng nằm ngangĐiều kiện cân bằng giới hạn của bài toán được biểu diễn qua các công thức

us; là Phân tổ đài của đường trượt

2.2 Các công nghệ xử lý sụt trượt mái đốc (cửa him) hiện nay

Ở nước ta, tong những năm gin đây các giải pháp phòng chẳng đất sụt được

ân dụng một cách linh hoạt đã thu được những thành công nhất định, đảm bio én

đình cho các công tinh thủy điện, thủ lợi giao thông, khai thác mỏ Các giải pháp

sông nghệ được áp dụng trong phòng chống sụt trượt mái dốc ở nước ta tính đến

thời điểm hiện nay bao gồm:

3.2.1 Biện pháp thiắt lập mặt cắt hình học hợp lý

“Thiết lập mặt cắt hình học hợp lý của mái đốc nhằm mục đích giảm ứng suất gây.trượt của khối đã, tăng hệ số ôn định của mái dốc Đây là biện pháp phố biến và

.được áp dụng nhiều nhất Các biện pháp thiết lập mặtcắt hình học hợp lý gồm có,

Thay đổi (giảm) độ đốc mái đốc cho phù hợp với điều kiện dia chất,

- Citco, giảm tải mái đốc;

- Đắp bệ phân áp.

rong thực tế, đ áp dụng biện pháp cắt cơ mái đốc trong các công trình phòng.

chống dat sụt như: Xử lý nứt trượt dat tại khu vực

‘Va đã thu được những thành công.

ƯA điểm của phương pháp này là thi công don giản và giá thành rẻ Còn mặt han

chế là chiếm dụng mặt bằng cin giải phóng trong một số tường hợp để đảm bảo ônđịnh của mái đốc phái đào bạt khối lượng đất đá rất lớn, phá vỡ cảnh quan môi

trường Chính vì vậy, phương pháp này chỉ áp dụng thích hợp ở những nơi có mái

dốc thấp, thuận lợi về

thai

phóng mặt bing va ít ảnh hưởng đến môi trường sinh

2.2.2 Biện pháp thoát mước két hop bảo vệ mặt mái đốc ching xói lở

Biện pháp thoát nước nhằm mục đích giảm hoặc loại trừ hiện tượng âm ớt đắt

4 trên khu vục đất sụt hoặc khu vực có thể phát sinh đất sut Sự ẳm wot đắt đã là

yếu tổ tác động thường xuyên làm biến đổi trạng thái vật lý, độ bằn và nhiễu tính

chất khác của đất đá Biện pháp thoát nước là một trong những biện pháp được sử

dung rộng ri trong các công tình phòng chống đất sục Biện pháp thoát nước bao

gồm thoát nước mặt va thoát nước ngằm cụ thé như sau:

- Ranh định;

- Rãnh đọc;

- Rãnh thoát nước trên cơ

-36 Bậc nước dốc nước;

~ Mương thắm, tĩnh thắm:

- Ting lọc ngược sa lưng tường chin;

= Mương dẫn nước ra khỏi khu vực sụt trượt;

- Tang cường hệ thống thoát nước ngang đường (Cổng qua đường):

Chọn các loại công tinh thoát nước hợp lý

Uu điểm chính của biện pháp thoát nước là thi công đơn giản, dễ áp dụng nhưng mang lại hi quả kỹ thuật cao Nhược điểm chính của biện pháp này là chỉ áp dụng

những nơi có địa hình có độ đốc không lớn.

Biện pháp bảo vệ mặt mái dốc chống x6i lở : Đây là biện pháp điều chỉnh dong

nước mat hợp lý, làm giảm tác đụng gây xói mon của nước và giảm tốc độ phong

hóa của đắt đá cũng như tăng cường s kháng t của đất đá, Biện pháp bảo vệ mặt mái đốc bao gằm:

~ Gia cổ bề mặt mái dốc bằng đá hộc xây;

= Gia cổ bề mặt mái đốc bằng khung bẽtông cốt thép kết hợp với dã hộc xây

hoặc trồng có;

= Gia cổ bề mặt mái dốc bằng chất kết dinh vô cơ và hữu co:

- Gia cổ bề mat mái đốc bằng tắm bê tông lắp ghép;

~ Gia cổ bé mặt mái độc hằng lưới thép phu bê tông;

- Gia cổ be mặt mái đốc bằng trồng cô;

~ Gia cố b mặt mái đốc bằng lưới Enkamat kết hợp với trồng cỏ

Vu điểm của biện pháp gin cổ bề mặt mái đốc làm hạn chế xéi lờ dắt đá trên bÈmặt mái đốc, giảm lượng nước mặt thắm xuống - đây là một trong những nguyên.nhân chính gây mắt ổn định mai đốc

Nhược điểm của biện pháp này nhiều khi điều kiện thi công khó khăn và phải

kết hợp với nhiễu biện pháp bảo vệ khác kèm theo, đặc biệt là biện pháp bảo vệ bÈmặt mái dốc bằng lưới thép phun bê tông

2.2.3 Biện pháp sử dụng các kết cầu chịu lực gia cường

Đây là biện pháp làm tăng cường mức độ én định chung của mái dốc, làm giảmlực cắt và tăng lực chồng trượt của khối đất đá, Biện pháp này bao gồm

- Tường chin: gồm chắn đá xếp khan, tường rọ đá, tương đá hộc xây vừa,

tường bê tông xi măng, tường bê tông cốt thép

~ Tường ốp mái bằng đá hộc xây hoặc bé tông xi măng, trờng áo

- Ding vii địa kỹ thuật gia cường Phương pháp này thường sử dụng cho nềnđắp

~ Neo: Thanh neo thường, cấp neo thường, thanh neo ứng suit trước, cấp neo ứng suất trước,

“Trong các kết cấu chịu lực đã nêu, tường chắn là kết cầu chịu lực được sử dụng

11 nhất và được áp dụng hầu hét rong các công tình phòng chống đất sụt ở

nước ta

a điểm chủ yếu của biện pháp kết cầu gia cường là ting dng ké mức độ ổn

định của mái dốc, là một trong những biện pháp chính để phòng chồng đắt sy Mặt

hạn chế của pháp này là giá thành xây dựng tương đối cao, mặt bằng thi công rộng nên hạn chế khi thi công ở những nơi có địa hình chật hep.

Gần đây, công nghệ neo đã được áp dụng thành công trong lĩnh vực xử lý đấtsụt Trên thé giới sông nghệ neo được áp dụng tương đối phổ biển vì giải pháp này

có nhiều ưu điểm mà các giải pháp khác không có được, đặc biệt áp dụng giải pháp.

này trong xây dựng giao thông đối với những tuyển đường độc đạo cin năng cấp sẽ

giải quyết tốt vẫn đề đảm bảo giao thông trong qua trình đầu tư Neo gbm có neo

thông thường và neo ứng suất trước Trong đồ neo ứng suất trước có ứng dụng rộng

rãi hơn, Nguyễn lý tác dụng công nghệ neo ứng suất tước: Thông qua cấp neo, cin

2.3.1 Sa lược về sự phát triển công nghệ neo trong đắt én định mái đắc

“Trong những năm gin đây ở nước ta việc xây dựng các công tình phòng hộ cótính chất tường chin gia cổ hổ móng sâu chống sụt trượt mái dốc, ngây càng

chiếm một tỷ lệ đáng kể trong xây dụng thủy lợi, thủy điện giao thông việc ứng

dụng công nghệ neo ứng suất trước trong đất, đá sẽ làm cho các công trình chống đỡthanh mảnh hơn, thẩm mỹ cao hơn, tiết kiệm vật liều làm giảm ding kể khối

lượngđào đất đá, Việc thi công neo trong đất cũng không đòi hỏi mặt bằng lớn và

thiết bị thi công phic tạp

Neo ứng suất trước trong dit ngày may được phát triển trên cơ sở thanh neo

trong đá Trước những năm 50 của thé kỷ XX, thanh neo trong đá được ứng d

trong võ him Năm 1958, một công ty của Đức lần đầu tiên dùng neo vào việc neo

giữ tường chin để thi công hỗ móng sâu.Các kỹ thuật về neo phát triển mạnh me

trong hon 5Ú năm qua, neo được dùng cho cả hai loại công tình tam thời và lâu dài

trên thể giới, đặc biệt ở Châu Âu và Trung Quốc, Việc ứng dụng neo không chỉ về

từ thanh neo

số lượng mà còn phát triển cả tỉnh năng và phạm vĩ áp dụng Phat tr

không ứng suit trước đến neo ứng suất trước bằng cáp thép cường độ cao ứng dụng

chống sụt trượt mái dốc, tường chắn hồ sâu,

Ở Việt Nam, neo trong đất được dùng trong các công rình như him thủy điện

Hòa Bình, him đường bộ qua đèo Hai Vị

HHà Nội, công trình gia cổ mái đốc công tinh thủy điện Hàm Thuận - Ba Mĩ Gần

|, tường hồ đào sâu cao ốc VietComBan

day được ứng dụng bảo vệ mái dốc cửa Him A Roang (đường Hồ Chí Minh), énđịnh mái đốc tại đèo Da Đo trên đường HO Chí Minh, Bảo vệ mái dốc của hệthống đường ống dẫn nước áp lực nhà máy thủy điện Ancroek ~Lâm Đồng Qua cácmùa mưa những năm gần đây, các vị trí mái dốc được sử lý bằng neo trong đất dam

báo én dinh chứng tô phương pháp này rt có higu quả cho mái dốc cao, địa chất

xu, kết hợp bất lợi vé nguén nước mưa, nước mật và nước ngằm

“Trong thời gian qua và trong tương lai, khi các công trình thủy lợi, thủy điện, công trình giao thông vươn tới vùng sâu, vùng xa, vùng có dia chit phức tạp các

sông trình hỗ móng sâu trong thành phố, công trình ngằm trong nhiễu trường hợp

kết cầu chống lạ áp lực đất bằng neo là giải pháp duy nhất

Tit đầu những năm 1980, Viện khoa học công nghệ giao thông vận tải do

sur Bùi Danh Lưu chủ trì đã tiến hành một số thí nghiệm tong phòng nghiên cứu

nạo bin chôn tong dit và trạng thái ứng suất xung quanh biu neo khoan, Trongkhuôn khổ các đề ti nghiên cứu khoa học cấp bộ giao thông giai đoạn 2001-2003

vé neo trong đất, Viện khoa học công nghệ giao thông vận ải đã tiến hành nghiên

cứu các tiêu chuẩn thiết &, thi công, nghiệm thu neo trong đắt do PGS.TS Nguyi Hữu Dau chủ tri và biên dịch quy trình *Neo trong đắt "BS 8081-1989 Tiếp theo là

8 tài nghiên cứu * các giải pháp chống sụt trượt có sử dụng neo cho mái dốc nền đường dip cao và đào su” của tiền sỹ Doãn Minh Ta

Nguyên lý tác dụng của công nghệ neo cáp ứng suất trước: Thông qua cáp neoứng suất trước, tạo ra một lực pháp tuyến hướng vé be mặt đất đá không bị sụ trượt2.32 Cấu tgo chung của neo trong đắt

Mét neo trong đất nói chung gồm 3 bộ phận cơ bin: Đầu neo, dây neo (hoặcthanh neo), bầu neo

"Hình 2.10: Sơ đỗ cấu tạo của neo trong đất đá