Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu ổn định mái dốc được gia cố bằng hệ thống cọc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

HO DIEN HIẾU

LUẬN VĂN THAC SĨ

Hà Nội - 2012

Qua một thời gian nghiên cứu và thực hiện dưới sự giúp đỡ chỉ bảo

nhiệt tình của giáo viên hướng dẫn và các thầy cô giáo, tác giả đã hoàn thành

luận văn tốt nghiệp với dé tài “Nghiên cứu én định mái đốc được gia cốbằng hệ thống cọc”.

“Tác giả xin bay tỏ lòng kính trọng và biết ơn đến thy hướng dẫn ~PGS TS Nguyễn Cảnh Thái đã tận tinh chỉ bảo, hướng dẫn trong suốt thờigian học tập và nghiên cứu để hoàn thành luận văn này.

Lời cảm ơn cũng xin được gửi tới các thay cô giáo trong khoa Côngtrình thủy — Trường Đại Học Thủy Lợi va các thầy cô giáo đã giảng dạy và

truyền đạt kiến thức cho tôi Tôi cũng xin bày tỏ lòng cảm ơn tới Ban Giám,Hiệu phòng Đào tạo Đại học và sau Đại học ~ Trường Đại Học Thủy Lợi đã

giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu,

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới lãnh đạo Trung Tâm.

Nghiên Cứu Động Lực Sông Viện Khoa Học Thủy Lợi Việt Nam nơi tôi

đang công tác, đã tạo điều kiện về thời gian và tỉnh thần giúp tôi hoàn thành

luận văn này.

Với trình độ hiểu biết và kinh nghiệm thực tế còn hạn chế đồng thời đối

tượng nghiên cứu là mát dốc công trình thủy lợi mà những điều kiện tác động.phức tap, ảnh hưởng trực tiếp đến công trình nên nội dung của luận văn nay

không tránh khỏi những sai sót Tác giả rất mong nhận được sự chỉ bảo và

đóng góp ý kiến của các thay cô giáo va của các quí vị quan tâm.

Hà Nội, thắng 02 năm 2012Tác giả

Hồ Diên Hiểu

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Kết quảnên trong luận văn là trung thực, có nguồn gốc rõ ràng, không sao chép từ

công trình nghiên cứu nào khác.

Nếu sai, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.

1.1.TÔNG QUAN ON DỊNH MÁI DOC 11.2 HIEN TRẠNG TRƯỢT LO MAT DOC 31.2.1 Mái đắc up nhiên 31.2.1.1 Trang nước 31.2.1.2 Ngoài nước 6.2.2 Mái đắc nhân tạo 81.2.2.1 Sự cổ trượt mãi đốc công tinh thủy lợi 81.22.2 Sự cổ trượi lở cúc công trình xây dụng khác 161.3 KETLUAN 20

'CHƯƠNG IL

2.1 CAC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ON DỊNH MÁI ĐÓC 22

211.1 Các điều kiện ảnh hưỡng đến én định mãi đắc 2Phucong pháp tính én định mái dốc +2.1.2.1 Hình dang mặt trượt 242.1.2.2 Cơ sở phương pháp tính toán én định 35

2.1.2.3 Công nghệ tính toán én định hiện nay 4l

2.2 CAC GIẢI PHÁP GIA CO MAI DOC 452.21 Xây dựng công trình chống đỡ 45

2.2.1.1 Tác dung và phân loại công trình chồng đỡ 45

2.2.1.2 Công trình chẳng đỡ 462.2.2 Giảm tải trên mái đắc 4

2.2.4 Thoát nước ngầm 48

2.24.1, Cúc tia liệu cầu có để thiết kẻ thoát nước ngẫm 482.2.4.2 Cúc loại công trnh thoát nước ngằm 492.2.4.3 Mương thắm 50Baio vệ bề mặt mii đắc so2.2.6 Ting hap các biện pháp nâng cao én định mái đắc có thể vận dung.512.3 KET LUẬN CHUONG 53

CHƯƠNG 3 38

UNG DUNG GEO - SLOPE 2D, PLAXIS 2D, PLAXIS 3D FOUNDATIONPHAN TÍCH ÔN ĐỊNH VÀ GIẢI PHÁP GIA CO MAI DOC BANG HE

4.1.1, Khải quất chung nguyên nhân gây mắt én định mái đốc 553.1.1.1 Nguyên nhân địa chất 553.1.1.2 Nguyên nhân địa mao 56

3.1.1.3 Nguyên nhân khí tượng 56

SLD Nguyên nhân nhân sinh 56Cosi khoa học 3Z4.1.2.1 Độ đốc của sườn đắc 373.1.2.2 Giảm độ bên của đất đá 38

3.1.2.3 Tác động của lực thuỷ tình, thuỷ động 60

3.1.24 Sự thay déi trang thải ứng suất ở sườn dốc do gid tắt 61

4.1.25 Ste gia tải tên sườn dc “

Biện pháp khắc phục 63

3.1.4.1 Nhém giải pháp phi công trình 6

3.1.5, Lựa chọn trường hợp tính 653.1.5.1 Mặt cắt hình học đập dit 653.1.5.2 Chi tiêu cơ lý vật lậu của đập %632 UNG DUNG GEO - SLOPE 2, PLAXIS 2D TÍNH ÔN ĐỊNH MAI,

3.2.1, Sử dung modun Seep của phần mềm Geo-Slope xúc định đường bioHòa trong thân đập 09

3.2.2 Trường hop không dùng hệ thing cọc gia cố 73.2.2.1 Sit dung modun Slope của phan mém Geo-Slope a3.2.2.2 Sử dung phần mém Plaxis 2D n3.2.2.3, Nhận xét 143.2.3 Trường hop sử dụng hệ thẳng cọc gia cố ”3.3.3.1 Sie dung phan mém Plaxis 2D 74

3.2.3.2 Sử dung modun Sigma của phần mềm Geo-Slope 75

4.2.3.3 Sử dụng modun Slope của phn mém Geo-Slope 163.3 UNG DUNG PLAXIS 3D FOUNDATION TÍNH ÔN ĐỊNH MAI, XÁC

ĐỊNH PHAM VI TRƯỢT, SAT 76

3.31, Trường hop không dùng hệ thing cọc gia cố 783.3.2 Trường hop sử dung hệ thẳng cọc gia cé 7ø344, XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC, MAT ĐỘ, PHAM VI GIÁ CÓ CỌC 79

3⁄5 PHAN TÍCH KET QUA TÍNH TOÁN 80

36 KET LUẬN CHƯƠNG 80

AP DUNG TÍNH TOÁN CHO CÔNG TRINH NAM KHAU HU

4.1.1 Mô hình tính toán 82

4.1.2 Kế! quả tinh toán phần mom 82

.42TÍNH ON ĐỊNH, XÁC ĐỊNH PHAM VITRUQT BANG PHAN MEM

PLAXIS 3D FOUNDATION 86

42.1 Mô hình tinh toán 864.2.2 Kết quả tinh toan 743 KET QUÁ CÁC TRUONG HỢP TÍNH TOÁN 9Ị

4.3.1 TH 1{ Phạm vi gia cổ từ 1⁄3 dén 2/3 chiều dài mái đập hạ lưu) or43.1.1 Mô hình tính toán 9Ị4.3.1.2 Kết quả tính toán bằng phin mềm Plaxis 3D 924.3.1.3 Kết quả tính toán Bằng phần mém Phsis 2D, %4.3.1.4 Kết quả tính toán bằng phần mém Slope và Sigma (Geo Slope) 10143.2 TH2 (Phạm vỉ gia c từ 0 đến 1/8 chiều đài mãi đập hạ hu, 03

43.2.1 Mô hình tính toán 1034.3.22 Tinh toán bằng phần mém Plasis 3D 1034.3.23 Kết qué tính toán bằng phần mém Plaxis 2D 109

43.2.4 Kết quả tính toán bằng phần mồm Slope va Sigma (Geo Slope) 13

43.3 TH3 (Pham vi gia c từ 1/6 đến 1⁄2 chiều dai mái đập hạ hw) 1164.3.3.1 Mô hình tính tán "64.3.3.2 Kế quả tính toàn Bằng phần mém Plaxis 3D "64.3.3.3 Tinh toán bằng phần mém Plaxis 2Ð li4.3.34 Kết quả tính toán bằng phần mén Slope vi Sigma (Geo Slope).12543.2 Phân tích kết quả, lựu chọn kết qué tính trán 1284.6 KẾT LUẬN CHƯƠNG 131KÉT LUẬN 133

1 KET QUA ĐẠT ĐƯỢC lát2 NHỮNG TON TẠI CUA LUẬN VĂN 134

Hình 1.1; Điểm sat trượt 1 - Núi Dung xã Nhơn Tân,

Mình 1.2: Điểm sat lở TM-SL1 xã Ngọc Yêu ~ huyện Tu Mơ Rông.

Tình 1.3: Điểm sat lở Columbia năm 1985 tại Mỹ

Mình 1.4: Điểm sat lở 3 đường cao tốc ở Dai Loan 26/06/2010.

An Nhơn, Bình Định

"Hình 1.5: Võ một phần thân đập do hiện tượng thẳm gây ra

"Hình 1.6: Khu tiếp giáp hân cổng và đập đắt không gia cổ sét chống thắm,Hình L7: Trượt mái đốc trong lòng hi chứa Otaki Nhật Bản

Hình 1.8: Đập Teton trước lúc vỡ = nhìn từ hạ lưu.

Hình 1.9: Chỗ đập vari, Nin thyolie nứt nẻ chỗ xây dựng đập (phải)

"Hình 1.10: Hình ảnh đông chảy ph đập TentonHình 1.11: Sạttrượt mái thượng lưu đập Bản ChẳnhHình 1.12: Mãi kếbị sat do nước rất

Hình 1.13: Vo đập Cây Tắc ~ Quảng Bình, bắt đầu vỡ phần giữa thin công"Hình 1.14: Va đập Réch 20 tại xã Hương Trạch, Hương Khê, Hà TinhHình 2.1: Hình dang mặt trượt dang cung trim.

Vinh 2.3: Hình dạng mặt trượt dạng gay khúc khi trong nên có 1 lớp đắt yếu

"Hình 2.4: Dung cong C=ffpz,)

Hình 2.5: Mô hình khối đắt

"Hình 2.6: Mô hi

trượt được chia thành nhiều cột đất thẳng đứng

khối đất trượt xem như một vật rắn nguyên khối."Hình 2.7: Sơ đồ tỉnh toán đối với | cật đắt theo phương pháp G Cory"Hình 2.8: Sơ đồ tính toán đối với 1 cột dt theo phương pháp K Terzaghi."Hình 2.9: Sơ đồ tính toán đối với | cật đắt theo phương pháp R.R Tsu-gaev

Hình 2.10: Sơ đồ tính toán đối với 1 cột đất theo phương pháp R.R Tsu-gaev

Hình 2.11: Tính toán ôn định bằng phương pháp cân bằng tĩnh.Mình 3.1: Mat cắt ngang đập công trình thủy lợi Nam Khẩu Hu.Hình 3.2: Kết quả xác định đường bão hòa trong thân đập,

“Hình 3.3: Mô hình hóa đập trong tính toán ồn định bằng phần mềm Slope.

Tình 3.6; Tính toán bằng phần mềm Sigma cho mái đập gia cổ cọc

Hình 3.7: Tính toán bằng phần mém Plaxis 3D cho mái đập không gia cổ cọcTình 3.8: Mô hình hóa bằng phần mềm Plaxis 3D cho mái đập gia cổ cọc“Hình 4.1 : Mat cắt ngang đập công trình thủy lợi Nam Khẩu Hu.

Hình 4.2: Ôn định tính bing Slope.

“Hình 4.3: Cung trượt tinh bằng Plaxis 2D.Hình 4.4: Dường chuyển dich tải tong.Hình 4.5: Ap lực nước ngằm tính theo SlopeHình 4.6: Áp lực nước ngằm tính theo Plaxis 2D.

Tình 4.7: Chuyển vị theo phương X

"Hình 4.8: Chuyén vị theo phương Y.Hình 4.9: Ứng suất theo phương X“Hình 4.10: Ứng suất theo phương Y.

Hình 4.11: Chuyển vị tổng tinh toán bằng phần mém Plaxis 2D

Tình 4.12: Mô hình tinh toán mái đập đất hạ lưu CTTL Nậm Khẩu Hu.Hình 4.13: Chuyển vị tổng của đập đất.

Hình 4.14: Chuyén vị theo Ux (theo mái đập).

"Hình 4.15: Ứng suất tổng mái hạ ưu đập

"Hình 4.16: Chuyển vi tổng tai 16 chiều đãi mái hạ ưu đập"Hình 4.17: Chuyển vĩ tổng tại 1/3 chiều đãi mái hạ lưu dip."Hình 4.18: Chuyển vị tổng tại 12 chiều đãi mái hạ ưu dp.Hình 4.19: Mô hình tính ton theo mặt cắt ngang

939

Hình 4.28:Hình 4.29:Hình 4.30:Hình 4.31Hình 4.32:Hình 4.33:Hình 4.34:Hình 4.35:Hình 4.36:Tình 4.37:Hình 4.38:Hình 4.39:Hình 4.40:

Hình 441

Hình 4.42:

Hình 443:

Hình 4.44:Hình 4.45:Hình 4.46:Hình 4.46:

Hình 4.47:

Hình 4.48:

Hình 449:

Hình 4.50:Hình 4.51Hình 4.52:

“Chuyển vị Ux hằng cọc 3(Tính từ trái sang) THỊ

“Chuyển vị tổng tai 1/6 chiều đài mái HL đập THỊ

‘Ung suất tổng tai 1/6 chiều dai mái HL đập THỊ“Chuyển vị tổng tại 1/2 chigu dai mái HL đập THỊBiến dang mái gia cổ cọc THỊ

Chuyển vị tổng của đập THỊ“Chuyển vị theo phương Ux THỊUng suất tổng.

Đường dich chuyển tải trong tại điểm A cọc 1 (tinh từ trái sang)

Ung suất và chuyển vị hàng cọc 1

‘Ung suất và chuyển vị hing cọc 3

Hệ số ôn định 1,104 tỉnh theo Slope THỊ“Chuyên vi theo phương X (Sigma) THỊ“Chuyển vị theo phương Y (Sigma) THỊ‘Ung suất theo phương X (Sigma) THỊUng suất theo phương Y (Sigma) THỊ“Mô hình tính toán theo mặt cắt ngang“Chuyển vị tổng của đập TH2

“Chuyển vị theo Us (theo mái đập)TH2 ‘Ung suất tổng mái hạ lưu đập TH

“Chuyển vị tổng tại dinh đập (bằng cọc 1 - tính từ tri sang) TH2

“Chuyển vị Ux hàng cọc 1(Tính từ trái sang) TH2

Ung suất tổng hàng cọc 1(Tính từ trái sang) TH2

“Chuyển vị tổng tại 16 Louis, apf hẳng cọc 3 - Tính từ trái sang).

Chuyển vj Ux hing cọc 3(Tính từ trái sang) TH2‘Ung suất tổng tai hàng cọc 3 TH

Chuyển vi tng ti L3 Lu„u g (pe 86 6 ~ Tính từ ti sang)

959697979798989899101lôi101102102103104104105105105106106106107107

Hình 4.56:Hình 4.57:Hình 4.58:Hình 4.59:Hình 4.60:Hình 4.61Hình 4.62:Hình 4.63:Hình 4.64:Hình 4.65:Hình 466,Hình 4.61:Hình 4.68:

Hình 469:

Hình 4.70:

Hình 471

Hình 4.72:Hình 4.73:Hình 4.74:Hình 4.75:

Hình 4.76:

Hình 4.77:

Hình 4.78:

Hình 4.79:Tình 4.80:Hình 4.81

“Chuyển vị tông của đập TH2

Chuyển vị theo phương Ux TH.Ứng su tổng TH.

"Đường dich chuyển tải trong tạ điểm A cọc 1 (Jin từ trái sang)Ứng sắt và chuyển vị hàng cọc 1

Ứng suit và chuyển vị hàng cọ 3

Hệ số ôn định 1,115 tính theo Slope TH2

“Chuyn vị theo phương X (Sigma) TH2.

“Chuyển vị theo phương Y (Sigma) TH2‘Ung suất theo phương X (Sigma) TH2‘Ung suất theo phương ¥ (Sigma) TH2‘M6 hình tính toán theo mặt cắt ngang,“Chuyển vị tổng của đập TH3

“Chuyển vị theo Us (theo mái đập) TH3‘Ung suất tổng mái bạ lưu đập TH

Chuyển vị tổng tại 1/6 Luan, hằng cọc I(Th

Chuyển vj Ux hang cọc 1(Tính tử trái sang) TH3

Ứng suất tổng hàng cọc 1(Tinh từ tri sang) TH

tử tái sang)

Chuyển vịổng tại 1/3 Laying cọ 3(Tính từ tr sang).Chuyển «Ux hàng cọc 3(Tính từ tri sane) THả

ng suất tổng tại hàng cọc 3 TH3

“Chuyển vị tổng tại 1/2 Lewitt ayy hàng cọc 3(Tinh từ trái sang).

Biến dang mái gia cổ cọc TH.

“Chuyên vị tong của đập TH3

“Chuyển vị theo phương Ux TH3Ứng suất tổng THả

Đường dich chuyển tải rọng tại điểm A cọc I (tinh tử tri sang)

utututHà141414us116116171717usususnọ119Holại12122122123

Hình 4.84: Hệ số 6n định 1,21 tính theo Slope TH3.Hình 4.85: Chuyển vi theo phương X (Sigma) TH3

Hinh 4.86: Chuyên vị theo phương Y (Sigma) TH3.

"Hình 4.87: Ứng suất theo phương X (Sigma) THẢHình 4.88: Ung suit theo phương Ý (Sigma) THẢ

126126126127

Bang 2.2: Các loại biện pháp nâng cao mái

Bảng 3.1: Đặc trưng vật ligu lớp 1D (mái TL đập)gu lớp 1A (lồ

Bang 3.3: Đặc trưng vật ligu lớp 1B (mái HL)Bang 3.2: Đặc trưng vậtgiữa)

Bảng 3.4: Đặc tneng vật iệu lớp 1G tổng khỏi đứng)Bảng 3.5: Đặc trưng vật liệu lớp 1C tổng khói nằm ngang)

Bảng 36: Đặc trưng vật1 lớp 1E (nền)

Bảng 3.7: Dặc trưng vật liệu cọc bề tổng gia cổ

Bảng 4.1: Bang thống kế kết quả tinh toán bằng phần mềm Plaxis 3D THỊ

quả 1 số nú(điểm) TH2.

Bảng 48: Bảng thống k kết quả tính toán bằng phần mềm Plaxis 3D TH2

Bang 4.7: Ứng su

Bang 4.9: Chuyên vị tại | nút(điểm) TH2

Bảng 4.10: Ứng suất hiệu quả 1 nit(diém) TH2

Bang 4.11: Bảng thống kê kết quả tính toán bằng phan mềm Plaxis 2D TH2Bảng 4.12: Bảng thông ké kết qu tín toán bằng phần mềm Sigma TH2Bảng 4.13: Chuyển vị 1 số nútđiểm) TH3

Bảng 4.14: Ứng suất hiệu quả số nútđiểm) THả

Bảng 4.15: Bảng thông ké kết qui tinh toán bằng phần mễm Plaxis 3D TH3Bang 4.16: Chuyển vị tai Isố nút(điểm) TH3

Bảng 4.17: Ứng suất hiệu quả 1 số nig) THẢ

Bảng 4.18: Bảng thing kê kết quả tinh toán bằng phần mễm Plaxis 2D.

đá nói riêng cho đến nay ở Việt Nam cũng như trên thể giới vẫn còn chưađược giải quyết triệt dé và đầy đủ, chứng tỏ đó là vấn dé không đơn giản.

~ Ôn định mái đốc phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố nội ngoại như tinhchất cơ lí hóa của vật liệu cấu thành mái dốc, các lực và tổ hợp tác dụng (áp

lực thủy tĩnh, áp lực day nỗi, áp lực thắm, áp lực gió, áp lực ngược, lực động,

đất, áp lực kế rỗng, tải trọng tĩnh và động của các phương tiện thiết bị quản lývận hành vv ), sự biển đổi theo thời gian của các tai trọng và tác động kế cả

tác động biển đổi của môi trường nhiệt như nhiệt độ, độ am,

~ Hình thức mắt én định của trượt của mái dốc:

‘Theo thống kê hiện nay, các mái đốc thường có những hình thức mắt 6n

định như sat 16, trượt mái đốc là phổ biến

‘Vi dụ đường Hỗ Chi Minh chạy doc theo triển núi, địa hình phan lớn làđường đẻo đốc, mặt cắt ngang thường có dạng một bên taluy dương và mộtbên taluy âm Vì vậy hiện tượng sat trượt là không tránh khỏi nhất là về mùa

mưa lũ, phía taluy dương bên núi do địa hình, địa chất thủy văn rit phức tapvà liên tục thay di nên những đoạn đảo sâu bị sat lỡ taluy Quy mô và hậu

qua của các hiện tượng đó rất khác nhau: có thé là sự mắt én định của mộtkhối dat đá nhỏ trong phạm vi nền đường, nhưng cũng có thể là sự mat ổn.

định của cả một sườn nói trên đó xây dựng nền đường.

Các công trình thủy lợi do điều kiện địa hình, địa chat thủy văn, địa chấtcông trình, thủy văn khí tượng, trị số cột nước trước đập, vật liệu xây dựng.

cđập, làm các mái đập mắt ôn định sinh ra trượt mái.

Vi vậy, cần phải có biện pháp xử lý kip thời và hợp lý để ngăn chặn sự

phát triển của hiện tượng sat, trượt này dẫn đến hậu qua nghiêm trong hơn xã

'Về hình dạng mặt trượt, có rất nhiều giả thiết nhưng trong tính toán thựctế thông thường dựa vào hai giả thiết sau đây:

+ Mặt trượt có dang một cung tròn

+ Mặt trượt có dang là một mặt phẳng gay khúc

‘Quy phạm thiết kế đập đất của nhiều nước trên thể giới đều công nhậnhai giả thiết này để tỉnh toán.

Giả thiết mặt trượt có dạng hình cung tròn do một học giả Thủy ĐiềnK.E, Pettec xơn để nghị năm 1916 VỀ sau nhiều nhà nghiên cứu về ôn địnhmái đốc xác nhận giả thiết này là phủ hợp thực tế, nhất là đối với những mái

đốc đồng nhất.

Cho đến nay, có rit nhiều phương pháp xác định hệ số ồn định của mái

đốc do nhiều nha nghiên cứu dé nghị Có thẻ ké đến các tác giả nôi tiếng như:

K Terzaghi, RR Tsugaev, Sven ~ Gunstan, Fenleniuxt, G rray, A.LIvamy,D.Taylor, O.K Forhlich, M Caqoot

Dựa trên cơ sở lý thuyết đó và sự phát jén mạnh mẽ của khoa học công

nghệ, thé giới đã nghiên cứu và đưa ra một số phần mềm tính ổn định mái đốc.tương đối chính xác như phần mềm Geo ~ Slope của Canada và phan mềm.Plaxis của Hà Lan Đó là những phần mềm mô phỏng mái dốc rit hiệu quả.

Qua tính toán cho kết quả tính tương đổi phủ hợp với các kinh nghỉ mm nghiên

cứu én định mái dốc trước đó.

~ Giải pháp công trình bảo vệ mái đốc:

Sau khi kiếm tra dn định theo sơ đỗ tính toán và phương pháp tính toán.

thích hợp, phát hiện mái đốc không đảm bảo khả năng ôn định thi cin có giải

pháp công trình bảo vệ mái đốc Hiện nay, các giải pháp bảo vệ mái có thể kể

đến như:

tông và bê tông cốt thép; tường ốp mái; đê phản áp chồng trượt, trôi; kè đá vàcắm cọc; cọc ghim BTCT, cọc thép, cọc ray; dat có cốt; tường neo cổ: phun

vữa xi măng, phun bê tong

+ Giảm tải trên mái dốc: Thiết lập mặt cắt hình học hợp lý của mái đôc;

đặt mái đốc theo kết qua tính toán và xử lý công trình thực tế; hạn chế chiềucao mái dốc; đánh cấp trước khi đắp nền trên sườn dốc.

+ Thoát nước mặt và chống xói bé mặt: Ranh đình và hệ thống thoátnước mặt; bậc nước; đốc nước; chống thắm bề mặt mái dốc; cách ly nước vàchống xói nên

+ Thoát nước ngim: Ranh hở him thoát nước; giếng ngằm; gia cường,cửa thoát nước ngằm; rãnh, mương thắm, mương hạ mực nước ngằm.

+ Bảo vệ mặt mái đốc: Gia cổ bằng cỏ; ván lật bê tông và BTCT; thả đáchan mai đốc lát đá; ro đá; nên chặt và gia có dat mái dốc.

by Biện pháp công nghệ:+ Tổ chức thi công hiệu quả

+ Gia cố đất(cải tạo dat): Nén chặt đắt, gia cố xi măng, phủ bề mặt bằng,

“Trong các biện pháp đó cần lựa chọn biện pháp hiệu quả nhất dựa trên

xem xét các yêu tố như: tác dụng, điều kiện và phạm vi áp dụng của từng biện

'Việc gia cố mái đốc đổi núi gần đường giao thông với chiều dài lớn sẽkém về mặt kinh tế Hoặc đối với đập đất, việc gia cố mái đập trong.gây

một số trường hợp vithi công rit khó khăn, mà có thi công được cũng gây

ảnh hưởng tới sự làm việc én định của đập Do vậy để tai của tôi nghiên cứu,

giải pháp gia cổ mái bằng hệ thống cọc như cọc tre, cọc gỗ, cho mái dốc dégiữ 6n định mái Nhưng vấn dé đặt ra là giái pháp gia cổ mái bằng hệ cọc tre,

cọc gỗ cân thông qua tính toán cụ thé dé xác định được phạm vi gia cỗ điềmtrượt, sat mái, mật độ các cọc gia cổ, chiều dai cọc gia cố dé đảm bảo về mat

thi công nhanh, giữ 6n định được mái lâu dai, đem lại hiệu quả cao nhất."Đề tài là cấp thiết, có tính ứng dụng cao, đem lại hiệu qua lớn về mặt

kinh tế.

‘Nhu vậy, với việc nghiên cứu tổng hợp vẻ phạm vi trượt của mái dốc,

dura các giải pháp gia cổ bằng cọc tre, cọc gỗ sẵn có ở địa phương, có xét

đến điều kiện thi công và lợi ích kinh tế Hy vọng đề tài sẽ cung cấp thêm một.

nhiên, và mái đập đắt trong công trình thủy lợi

pháp công trình mang tính hiệu quả cao cho việc giữ ồn định mái đốc tự.

Trên day là lý do chính cho thấy sự cần thiết của dé tài nghiên cứu:

Nghiên cứu én định mái đốc được gia cố bằng hệ thống cọc"I MỤC DICH CUA ĐÈ TÀI

Nghiên cứu én định mái dốc tự nhiên, mái dốc trong công trình thủy.lợi Xác định phạm vi gia cổ mái, đưa ra giải pháp gia cố mái bằng hệ thống.cọc tre, cọc gổ, có sẵn ở địa phương phủ hợp dé giữ ôn định mái.

UL DOI TƯỢNG VA PHAM VI NGHIÊN CUU

- Đối tượng nghiên cứu: Nghiên cứu én định mái dốc đập dit đá được

gia cỗ bằng hệ thống cọc.

modun Sigma của phần mềm Geo Slope va phần mềm Plaxis 2D, 3D của máiđốc được gia cố hệ thống cọc.

1V, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN COU

Phương pháp nghiên cứu cụ thể là

- Phương pháp thống kê

- Phương pháp phần tử hữu hạn: Ứng dụng phần mềm Geo ~ Slope 2D,s 2D, Plaxis 3D Foundation,

- Phương pháp phân tích hệ thống: Tính toán xác định phạm vi sat,

trượt, tinh toán chiều sâu gia cổ cọc,

- Phương pháp thiết kế công trình: Xác định kết cấu, kích thước loại

cọc, mật độ cọc gia có, phạm vi gia cố mái,

MALDOC1.1 TONG QUAN ON ĐỊNH MAI DOC

~ Bai toán én định mái đốc dat (đá) nói chung và mái dốc của đập dat đá.nói riêng cho đến nay ở Việt Nam cũng như trên thé giới vẫn còn chưa được

giải quyết triệt để và đầy đủ, chứng 16 đó là vấn đề không đơn gián

- Ôn định mái đốc phụ thuộc vio rất nhiều yếu tổ nội ngoại như tỉnh chất

cơ lí hóa của vật liệu cấu thành mái dốc, các lực va tổ hợp tác dụng (áp lực

thủy tinh, áp lực day nỗi, áp lực thấm, áp lực gió, áp lực ngược, lực động dat,

áp lực kế ring, tải trong tĩnh và động của các phương tiện thiết bị quản lý vậnhành wy ) sự biển đổi theo thời gian của các tai trọng và tác động kể cả tác

động biển đổi của môi trường nhiệt như nhiệt độ độ ẩm,~ Hình thức mat ôn định của trượt của mái đốc:

Theo thống kê hiện nay, các mái đốc thường có những hình thức mắt ôn

định như sat lỡ, trượt mái dốc là phổ biển.

‘Vi dụ đường Hồ Chí Minh chạy đọc theo triển núi, địa hình phần lớn làđường đèo dốc, mặt cắt ngang thường có dang một bên taluy dương và mộtbên taluy âm Vì vậy hiện tượng sat trượt là không tránh khỏi nhất là về mùa

mưa lũ, phía taluy dương bên núi do địa hình, dia chất thủy văn rit phức tapvà liên tục thay đối nên những đoạn dio sâu bj sat lở taluy Quy mô và hậu

quả của các hiện tượng đó rất khác nhau: có thé là sự mắt én định của mộtkhối dat đá nhỏ trong phạm vi nền đường, nhưng cũng có thể là sự mat ổnđịnh của cả một sườn núi trên đó xây dựng nền đường.

đập, làm các mái đập mắt ôn định sinh ra trượt mái.

Vi vậy, cần phải có biện pháp xử lý kịp thời và hợp lý để ngăn chặn sự

phát triển của hiện tượng sat, trượt này dẫn đến hậu quả nghiêm trọng hơn xảy

~ Phương pháp tính ôn định mái đốc hiện nay chủ yếu sử dung phương.

phép trạng thái cân bằng giới hạn

'Về hình dang mặt trượt, có rất nhiều giả thiết nhưng trong tính toán thực.

tế thông thường dựa vào hai giả thiết sau đây:

+ Mặt trượt có dạng một cung tròn

+ Mặt trượt có dang là một mặt phẳng gay khúc

Quy phạm thiết kế đập đất của nhiều nước trên thé giới đều công nhậnhai giá thiết này để tinh toán.

Giả thiết mat trượt có dạng hình cung tròn do một học giả Thủy ĐiềnK.E, Pettec xơn để nghị năm 1916 VỀ sau nhiều nhà nghiên cứu về én địnhmái đốc xác nhận giả thiết này là phủ hợp thực tế, nhất là đối với những máidốc đồng nhất.

Cho đến nay, có rất nhiều phương pháp xác định hệ số dn định của máiđốc do nhiều nhà nghiên cứu đề nghị Có thể ké đến các tác giả nỗi tiếng như:

K Terzaghi, R.R Tsugaev, Sven ~ Gun:

D.Taylor, O.K Forhlic

Fenleniuxt, G rray, A.LIvamy,Dựa trên cơ sở lý thuyết đó và sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công.

nghệ, thể giới đã nghiên cứu và đưa ra một số phần mém tinh én định mái dốctương đối chính xác như phần mềm Geo — Slope của Canada và phan mềm.Plaxis của Ha Lan Đó là những phần mềm mô phỏng mái dốc rất hiệu quả.

1.2, HIỆN TRẠNG TRƯỢT LO MAI DOC.1.2.1 Mái dốc tự nhiên.

Trugt lở đất đá là một dạng tai biến tự nhiên xảy ra tương đối phdở vùng đổi núi Việt Nam, đặc biệt đọc theo các tuyến đường mới được xây.

dựng, các tuyến đường đang được mở rộng hoặc nắn thẳng Hậu quả của trượt

lở dat đã dẫn đến vai lắp đường giao thông, đe dọa cuộc sống của các khu dân

cư dọc theo tuyến đường và dưới chân các sườn dốc.

1.2.1.1 Trong nước

a) Núi Dung thuộc địa phân xã Nhơn Tân, huyện An Nhơn, Binh Định

Khu vực nghiên cứu có 20 khối trượt, phần lớn tập trung ở các mỏ khai

thác đá làm vật liệu xây dựng Các đặc điểm chính có thể được ghi nhận ở các

khối trượt như sau- Hiện trang:

+ Địa chất: Mặt cắt vỏ phong hóa khu vực Núi Dung, qua khảo sát thực

địa và đo sâu điện, bao gồm các lớp sau:

Lép thé nhudng: Day 0,1 - 0.3m, mau xám, xám nâu.

Lớp đất sườn-tàn tích: Thành phần chủ yếu là sét pha, sét, it hơn là cátpha, trạng thái cứng Dat có độ rỗng thấp, tính nén lún trung bình, sức chịu tảitương đối cao Bề day thay đôi từ 0 đến 1,5m.

Đá gốc phong héa mạnh: Bao gồm các sin phim sét bột màu xám

Dé gốc tươi cứng rắn chắc cö điện trở suất cao từ 700 - 10.000 Wmnằm ở độ sâu từ 13,1 m đến hơn 50m Độ bén cao hơn han so với đá phong.

hóa mạnh

+ Địa hình phân cắt mạnh, độ dốc địa hình lớn, thường cao hơn 300.

+ Đá gốc phát triển nhiều hệ thong khe nứt, thuận lợi cho trượt 16.

+ Đá đỗ có dạng trượt phẳng, trượt dang nêm, còn trượt dat chủ yếu.

dưới dạng trượt phẳng nông.

+ Tham thực vật thưa thớt, nhiều bề mặt mái dốc không có cây che phủ.+ Trượt xảy ra chủ yếu trong ting đá gốc bán phong hóa Chỗ xung yếu.

hiện tượng đá đỏ và trượi đất có thể xảy ra đồng thời Các ting đá gốc bán

phong hóa khi xây ra trượt lở thường có khoảng lăn xa lớn, lắp cả vào nhà

+ Dit có độ chặt cao, nhưng dé bị tan rã và độ bền suy giảm mạnh khi

bị bảo hòa nước.

~ Nguyên nhân và biện pháp khắc phục:

+ Hoạt động khai thác đá xây dựng và khai dio mái dốc làm đường,nhà ở là yếu tố gây mắt cân bằng, dẫn đến trượt lở ở khu vực Núi Dung.

trong cả lớp sưởn - tin tích và đá phong hóa mạnh Khi xảy ra trượt đất cáctảng lăn đá gốc còn sót lại có khoảng lăn xa đáng kẻ, đe dọa khu vực đất thấp.

+ Các giải pháp phòng chống trượt lở cần kết hợp giảm tải, hạn chế tác.dụng của nước mưa, nước mặt trên mái đốc, thiết kế trình tự khai thác đá hợp.

ý và sử dụng khoảng cách an toàn đổi với trượt lở.b) Sat lở tinh Kon Tum năm 2009

Nam 2009 có 11 cơn bão và 04 đợt áp thấp nhiệt đới hoạt động ở Biển

Đông trong đó có 02 cơn bão (số 09 va số 11) ảnh hưởng trực tiếp đến tinhKon Tum Đặc biệt cơn bão số 09 với cường độ rất mạnh kèm theo mưa lớngây lũ, lụt nghiêm trọng dat lũ lịch sử Bão, lũ lớn đã gây thiệt hại rit nặng né

VỀ người, tài sản, công trình hạ tang và sản xuất ảnh hưởng đến đời sống của

nhân dân trên địa bàn tinh Kon Tum,

Do bị ảnh hướng nặng của thiên tai ma tập trung là trong đợt mưa lũ do

bão số 9 và số 11 gây ra đã làm cho tỉnh Kon Tum bị tốn thất rat nặng n cảvề con người và tải sản, với tổng kinh phí thiệt hại ước tính hơn 3 ngìn tỷ

đồng; có tới 50 người chết, 38 người bị (hương, hàng ngân người phải sống

trong cảnh co cực do mat nhà cửa, ruộng vườn, tai sản Các tuyến đường.giao thông bị hư hỏng nặng, gây ách tắc giao thông, chia cắt hầu hết cáchuyện rit nhiều tuyến đường huyện lộ, liên xã hầu như không đi lại được Hệ

thống các công trình thủy lợi, nước tự chảy, điện sinh hoại, trường, trạm bị

thiệt hai rất nghiêm trong

Tổng giá trị thiệt hại trên địa bản toàn tinh Kon Tum là trên 3.387.592.ty đồng

- Điễm sat TM-SLI

+ Tọa đột N 1451.779” - E 10801.735”

+ Vj trí điểm sat: xã Ngọc Yêu, huyện Tumorong, tinh Kom Tum.+ Đặc điểm điểm sat: Sườn đồi tương đối dốc Độ dốc sườn tự nhiên 5560°, Sat từ đỉnh đồi đến mép đường làng xã Ngọc Yêu Khối dat trượt theo.dạng chảy Trên đỉnh đồi là thảm thực vật cây cỏ bụi thấp, Hướng sat theohướng Nam-Bắc.

+ Kích thước điểm sat: Khối lượng sat lở lớn, gây hiệt hại lớn về người

Sự cố vỡ một số đập trên thể gi nói chung và Việt Nam nói riêngcũng có nguyên nhân sat lở mái đập gây ra.

Hinh 1.5: Vo một phan than đập do hiện tượng thắm gây ra

Theo các nghiên cứu, trong phân tích, dự báo sự cố vỡ đập có 2 nhiệm.vụ chính đó là (1) dự báo quá trình lũ xảy ra do sự cố vỡ đập và (2) quá trìnhtruyền lũ xuống vùng hạ lưu của các đập Việc dự báo đường quá trình lũ liênquan đến việc xác định các hình thức sinh ra sự cố (chảy tran qua đỉnh đập.

hay chảy qua thân đập), xác định các kích thước tai vị trí sự cổ vỡ đập xảy ranhư bé rộng vỡ đập, chiều sâu vỡ đập, thời gian hình thành sự cố vỡ đập, lưu.

lượng chảy qua vùng vỡ đập Đối với nhiệm vụ xác định quá trình truyền lũxuống hạ lưu đập được tính toán thông qua các mô hình toán thủy lực 1 chiều.Tuy nhiên, các công cụ/mô hình toán hầu hết khác nhau trong quá trình mô.

phỏng quá trình hình thành vết vỡ đập Nhiều mô hình không mô phỏng trực

tiếp quá trình hình thành vết vỡ mà thay vào đó, người sử dụng xác định các

Một trong những van đề liên quan trong nghiên cứu dự báo cố vỡ đập.1à hình thức sinh ra vỡ đập sẽ xây ra như thé nao: do nước chảy tràn qua đỉnh

đập hay chảy qua than đập Theo các nghiên cứu, có 4 nguyên nhân chính

sinh ra vỡ đập, gồm:

+ Chay tràn qua đỉnh đập (Overtopping)

+ Do nền móng không én định (Foundation Faiture)

+ Ré rỉ chảy qua thân đập (

+ Do mái đốc không ổn định (trượt) (Slope Instability).

Sự cố vỡ đập do mái đập không ôn định xay ra khi lực cắt của vật liệucủa mái đập mắt cân bằng so với trọng lượng cũng như các áp lực khác sinh.

ra (áp lực nước, áp lực đất, ) Hiện tượng này dẫn đến sự trượt của mái đậplàm hư hỏng đập và hình thành nên những kẻ hở lớn dẫn đến ding chảy cháy.

qua thân đập từ thượng lưu đến hạ lưu công trình gây ra ngập lụt ở khu vực hạ

Hình 1.6: Khu tiếp giáp thân cống và đập đất không gia cố sét chống thấm.

4) Nước ngoài

Đối với các mái đốc nhân tạo như mái dốc đập đất, đá; mái dốc dé,kè, hiện tượng trượt sat mái cũng diễn ra phổ biến Nguyên nhân là do địachất, địa hình, thủy văn, thủy lực, làm khả năng trượt xảy ra nhiễu hơn.

- Trượt mái đốc trong lòng hồ chứa Otaki Nhật Bản:

Xử lý trượt mái dốc trong lòng hỗ tại vị trí cách đập 4km Kinh phí xử

lý theo thời giá 2009 là 7 tỷ yên (khỏang 70 triệu USD) Vật liệu làm "bệ

phản áp” bằng bê tông RCC (anh trên).Hồ chứa Otaki (Nhật Bản) [01/6/09]

Hồ chứa Otaki ở tỉnh Nara thuộc vùng KINKIN, cách thành phố OSAKAkhoảng 100km về phía đông bắc

~ Đập đất Teton ở Mỹ:

Đập dat Teton được xây dưng trên sông Teton, bang Idaho, tây bắcnước Mỹ Đập có chiều cao 93m, chiều dài ở đỉnh 940m, đáy rộng 520m, tạo.hồ chứa có dung tích 289 triệu m’.

đầy nước, lũ lớn về và ngày 5/6/1976, đập bị vỡ 7h30 sáng hôm đó, dòngthắm chảy tràn trên phan dưới mái hạ lưu bên vai phải Xe máy được huy.

động đến dé khắc phục nhưng bắt lực Đập đã bị xói ngầm rất mạnh và bị vỡlúc 11h30 Đến 20h cùng ngày, hoàn toàn hết nước trong hd Các thị tran

Rexburg, Sugar City, Madison đưới hạ lưu bị ngập nặng, 11 người chết

Thigt hại lên tới 2 tỷ USD (trong khi chỉ phí xây dựng đập chi 100 triệu

Nguy: nhân được xác định là nền rhyolite có nhiều nứt nẻ nhưng,khoan phụt không đạt yêu cầu, nước hồ dang cao tạo thảnh dòng thấm mạnh,đập bị xói ngầm nghiêm trọng rồi bị vỡ.

Một số hình ảnh mái thượng lưu đập bị trượt do mực nước trên mái rút

nhanh được minh họa trong hình 1

(1) Sạt trượt mái thượng lưu dập Bản Chành:

Hình 1.12: Mái kênh bị sạt đo nước rút

(3) Vo đập Cây Tắc ở Quảng Bình năm 2010:

Sáng 7-10-2010, tại đập thuỷ lợi Cây Tắt, dù nước lũ đã rút nhưng

những gì còn sốt lại nơi thân đập chứng tỏ sức công phá ghé gớm của lũ Một

phan thân đập bị xé toang, hỗ thuỷ lợi Cây Tắt tro đáy.

Ngày 11-1-2010 xảy ra hiện tượng vỡ phan giữa thân cổng, dẫn đền sụt

iin mái đê phía thượng lưu Vị tri sụt mái dé có đường kính 6-8 m, sâu 5-10

Phòng NN&PTNT huyện Bố Trach phối hợp với UBND xã Liên Trạchhuy động người dân địa phương dùng bao tai cát, đắp dat, bồi kẻ khắc phụcsự cố nhưng không thành vì hồ sụt khá lớn Sự cổ trên làm cho vụ đông xuân.

và hè thu vừa qua, 120ha lúa của xã Liên Trạch không chủ động được nude

'Không chỉ có đập Cây Tắt, phan lớn hỗ đập thủy lợi ở miền Trung đều.được xây dựng từ những thập niên 70-80 của thé kỷ trước, giai đoạn kinh tếđất nước còn khó khăn, vật tư thiếu thốn, công nghệ chưa tiến bộ.

Nhiều hỗ sau khi xây chi khai thác vải năm là xuống cắp nghiêm trong,như đập Đá Bản (Khánh Hòa), Minh Cầm (Quảng Bình), Bảo Đài (Quang

Trị Đã xuống cắp lại không đủ kinh phí duy tu bảo đưỡng nên các công

trình ngày càng mắt an toàn Ngay cả những hồ chứa lớn có dung tích trữ trên10 triệu m3, được Bộ NN&PTNT cắp kinh phí sửa chữa, nâng cấp nhưng xétvề tiêu chuẩn chống lũ hiện hành thì vẫn còn thắp, nếu gặp thời tiết bat lợi làcó nguy cơ mat an toàn.

Bình Định hiện có 154 hồ chứa nước lớn nhỏ được xây dựng đã trên 30

năm chủ yếu bằng phương pháp thủ công, thiết kế sơ sai, thiết bị thi công kém

nên hau hết đã xuống cấp Trong đó nhiều hồ xuống cấp nghiêm trong, 20 hỗđập đang trong tinh trang "hap hồi” Nếu có cơn lũ lớn thì hậu quả không biết

Tình 1.14: Vo đập Réch 20 tại xã Hương Trach, Hương Khê, Hà TinhSự cổ đập Réch 20 6 xã Hương Trạch (Hương Khê) vỡ giữa mùa hè

lam tắc đường sắt Bắc Nam hon 40 giờ đồng hé và làm hang chục ha ruộng bịbồi lắp.

Trén cơ sở phân tích tài liệu khảo sắt thiết ké, hồ sơ quản lý chất lượngcông trình, tài liệu khảo sát bổ sung sau sự cổ, kết hợp với các tính toán kiểm.chứng cũng như các ý kiến tranh luận của các bên liên quan, cơ quan giámđịnh sự cổ cho rằng quá trình vỡ đập được mô tả theo 6 giai đoạn.

- Cụ thể là khi hồ dâng nước sẽ hình thành các đồng thấm mạnh dọc

theo phạm vi dat đắp quanh cống; hình thành các vết nứt ở phía mặt tiếp giáp

1g dòng thắm luồn theo mặt này; ding thắm.giữa thân đập va bở tri làm t

mạnh ở bờ trái sẽ làm cho dat ở phía này bị cuốn trôi nhiều hơn làm cho thâncổng có xu thé nghiêng về phía be t dong thắm mạnh sẽ cuốn trôi dat thânđập, tạo thành các hang hdc và khi đủ lớn nó làm phan đất phía trên bị sụpxuống;Trong quá trình sup đất, thân cổng bị gãy ở khoảng giữa (noi img suất

kéo dat giá tri lớn nhất đã thúc day nhanh quá trình vỡ đập và tri cổng; 3

ống công đoạn đầu không bị gay là do áp lực dat trên đỉnh cống nhỏ và khiphan đập phía sau bị vỡ thì đoạn cống còn lai cũng được dỡ tải.

Dẫn đến quá trình vỡ đập dat là do hai nguyên nhân chính:

+ Một là đất đắp xung quanh cống không được đầm chặt nên không.đảm bảo yêu cầu chống thắm (do thiết kế không quy định cụ thé chỉ tiêu đắtđắp xung quanh cống; thi công không thực hiện đầy đủ quy trình đắp đất thủcông xung quanh cống và tiến hành kiểm tra chất lượng đắt đắp; giám sát

không theo dõi đầy đủ quá trình đắp đất quanh cống và lầy mẫu kiểm tra chấtlượng đất đắp)

+ Hai là mái hồ móng bờ trái đào quá đốc nên không đảm bảo nồi tiếp.an toàn giữa thân đập với bờ trái (do thiết kế không ghi chú rõ rằng yêu cầu

làm chân khay ở đáy đập và rãnh thoát nước ở chân hạ lưu đập (đoạn vai trái);

thi công đào mái hồ móng phía trái quá dốc, không làm chân khay ở day đập

và rãnh thoát nước ở chân hạ lưu đập đoạn vai trái; giám sát không phát hiệnđược những sai khác của thi công so với thiết kế nên đã bỏ qua sai phạm này).

1.2.2.2 Sự cổ trượt lớ các công trình xây dựng khác

Không chỉ có các công trình thủy lợi, các công trình khác như côngtrình giao thông, xây đựng din dung, cũng có hiện tượng sat trượt nghiêm

trọng Cơ chế sat trượt các công trình gan giống nhau Hậu quả các công trìnhsat trượt để lai là rit lớn Một số công trình xây dựng sat trượt mái dốc ở ViệtNam và trên thé giới:

(1) Tai Malaysia

'Vàonhững năm 1975 đến 1978 trên một ngọn đổi người ta tiến hành

xây dựng công trình Highland Towers gồm chung cư cao 12 tầng đặt gần.

nhau Trải qua hơn 15 năm sử dụng, vào lúc 13 giờ 30 thứ bảy, ngày 11 tháng12 năm 1993, sau 10 ngày mưa ròng rã, ngôi nhà số 1 đã sụp đỏ.

Bài học rút ra từ sự cố nay là: sự mắt én định công trình trên mái đốc

do tinh trạng quá tai, tăng độ đốc của mái đắp mà không giải quyết việc thoátnước thoả đáng, phá huỷ các thảm thực vật trên dốc, tăng ty lệ độ dốc khi đảo.đắp, cắt chân các mái dốc, thay đổi tuyến thoát nước mặt và nước ngầm.

(2) Tại thị xã Sơn La

Vio năm 1984, đường Tô Hiệu di dưới chân đổi Khau Cả, lúc đó như

một con đường mòn, xe ôtô không qua lại được, ít người để ý tới Nhưng đếnnăm 1988 - 1989, con đường mòn này được thiết kế mở rộng và nâng cấp

thành đường đô thị rộng 12m Khi đó các nhà thầu đã phải hạ sâu nền đường.

mòn xuống 8 — 10m dé vừa đủ khuôn đường Thể là trong năm 1990 — 1991,nhiều hộ dan từ nơi khác đến đã tự ý va tuy tiện đảo sâu thêm vào chân taluytừ 15 ~ 20m để nhằm tạo ra một dai đất dài 120m bằng phẳng ven đường để

làm nhà mặt đường Sơ đồ mô tả cầu trúc địa chất và diễn biến quá trình trượt

đất của sườn đổi Khau Cả (Thị xã Sơn La) năm 1991 Như vậy, một cách.

ngẫu nhiên, họ đã tạo nên một vách taluy dựng đứng tại chân đồi, cao tới

15m, tiềm ân thé mắt ổn định cơ học của cả khối đất sườn đổi Tháng 7/1991,mùa mưa lũ đã diễn ra khốc liệt ở Sơn La, mực nước sông Nam La gần đó.

dâng cao lim ngập mặt đường và khu vực lân cận chân đổi Sau 3 ngày mưa

tắm ta, độ âm của đất tăng vot, sức kháng cắt của đất giảm mạnh, cộng với thểmắt én định cơ học ban đầu, cho nên cả khối đất sườn đổi Khau Cả cao tới70m đã bị mắt ổn định và trượt xuống, phá huỷ toàn bộ hệ thống tường chắn.

và nhà cửa dưới chân đồi.

Đây là sườn đồi quanh thung lồng Kvillebacken Diện tích trượt 27

hecta xây ra khoảng 5 phút làm 65 ngôi nhà bị sập, ước thiệt hại khoảng 30

triệu đô la Rất may là không có thiệt hại về người.

Mặt đất vùng trượt gần như nằm ngang, là sét bồi lắp quanh thung lũng.nằm trên nền đá đốc với độ nghiêng khoảng 1:12 với một số bậc nghiêng tỷ lệ1:5 và 1:3 theo chiều sâu nên bề day của lớp đất yếu này lên đến 20m ở phầngiữa Trên bề mặt nền đá có lớp cát mỏng thoát được nước.

Độ im tự nhiên của đất từ 40 - 70%, giới hạn nhão thí nghiệm theo

phương pháp xuyên côn của Thụy Điển thấp hơn độ ẩm tự nhiên một it còn

giới hạn đẻo từ 20 - 40%, khối lượng thé tích từ 1,6t/m3 đến 1,9ưm3, tangtheo chiều sâu, sức chống cắt không thoát nước trung bình 15 kPa đến chiều.xâu Sm, dưới đó thì tăng theo chiều sâu 1,3 kPa/m Độ nhạy của lớp sét 20 ~

Khi mưa tạo ra đồng chảy trên mặt đất và áp lực nước lỗ rỗng cũng ảnh

hưởng lớn đến ôn định của đất Thực hiện kiểm tra ôn định trượt sâu khikhông thoát nước thi hệ số an toàn từ 1,7 ~ 1,9, còn trong điều kiện thoátnước thì hệ số an toàn là 1,8 — 2,2 Vậy tại sao lại trượt? Nếu dựa vào lythuyết déo để tính thì hệ số an toàn thấp hơn 1, nên nền bị trượt (lý thuyết

(4) Nhà điều dưỡng Mellas

Nha điều dưỡng Mellas bị trượt do hoạt động kinh tế của con người mà

không chú y đến điều kiện tự nhiên hiện hữu: khi xây dựng một con đườngtrên mái đốc ma không ké đến tác động của lực trượt và quan hệ của nó với

lực chống trượt Khối dat bị t*ượt đã dé lên nhà dùng làm phòng ngủ đặt ởphần dưới của đốc gây ra cho nhà nay những biến dạng đáng kể Sự trượt này.cũng de doa sự tồn tại của nhà hành chính nằm phía đầu mái dé.

Kết quả khảo sát địa chất cơng trình trên mái dốc cho ta thấy: phần datbị trượt là á sét âm chứa sỏi sạn trượt lên mái lớp sét kết đã bị phong hố Vìtrong điều kiện vùng đất đã xây dựng khơng thé thực hiện những biện phápchống trượt một cách tồn diện nên đã dùng giải pháp cơ học: Thiết kế và thỉcơng kết cấu chồng trượt bằng cọc khoan nhỏi Bắt đầu gia cố ting dưới cùng.của nhà ở cuối đốc đã phát hiện trượt đất Khối trượt rộng đến 55m ở phíadưới và dài đến 45m theo trục, bị xáo trộn đến 4,5m và tiếp tục trượt.

Theo thiết kế của Viện thiết kế nền mĩng (Fundamenproek), việc thicơng ở đây cĩ ý nghĩa đặc biệt cần phải chú ý Đầu tiên thỉ cơng cọc ở đãy thứ

hai khoan va dé lại ống vách trong dat để phịng ngửa bị sập vách trong lúc bê.tơng chưa đủ cường độ Khi hang cọc vừa thi cơng tiếp thu lực trượt mới lâmhàng cọc dưới cùng Làm đài cọc bằng bê tơng cốt thép cho hai hàng cọc này.

ạ sau khi làm dai xong mới bit đầu làm day cọc trên cùng Cơng tác thi

cơng ở day cọc trên cùng gặp rit nhiều khĩ khăn, vì ở đĩ cĩ tường chắn cũ vànguy hiểm trong thi cơng lắp dat lên sườn dốc khơng cĩ diện tích rộng để đặt

máy mĩc Tuy nhiên nhờ hệ thống chống trượt đã Lim trước phía bên dướinên sườn đốc đã được én định và cĩ thé làm bằng phẳng dãy trên cùng dé thi

trượt theo lớp đất này trên lớp cát thạch anh.

Để giữ nhà khơng tiếp tục trượt, đã khoan 150 lỗ khoan với đường kính