Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Dự báo nguy cơ trượt lở của các đê bao và giải pháp xử lý

HO CHÍ MINH CONG HOA XA HOI CHU NGHIA VIET NAMTRUONG ĐẠI HOC BACH KHOA Độc Lap - Tự Do - Hạnh PhúcNHIEM VỤ LUẬN VAN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGUYEN THỊ THUY TRANG Phái: Nữ Ngày, thang, n

TÔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH TRƯỢT LỞ CÁC TUYẾN

1.1 Tinh hình xây dựng hệ thống đê bao ở Việt Nam Việt Nam là một nước có hệ thong sông ngòi dày đặc Các khu dân cư, thành phố và vùng nông nghiệp thường phát triển dọc theo các vùng ven sông và thường chịu ảnh hưởng từ các yếu tố lũ và nguy cơ ngập lụt Hệ thống đê dọc theo các nhánh sông là giải pháp phòng chống lũ đã được ông cha ta sử dụng từ lâu đời, để bảo vệ các vùng dân cư ven sông và toàn bộvùng châu thổ trước nguy cơ ngập lụt Trải qua quá trình phát triển, hệ thống đê đến năm 2012 trên cả nước là một hệ thông công trình quy mô lớn với khoảng 13.200 km đê, trong đó có khoảng 10.600 km đê sông và gan 2.600km đê biến Các hệ thống đê sông chính với trên 2.500km đê từ cấp II đến cấp đặc biệt còn lại là đề dưới cấp III và đê chưa được phân cấp Trong đó: e Hệ thống đê Bắc bộ và Bac Trung bộ: dài 5.620km, có nhiệm vụ bảo vệ chống lũ triệt dé, bảo đảm an toàn cho vùng Đông băng Bắc bộ và Bac Trung bộ. e Hệ thống đê sông, cửa sông khu vực Trung Trung bộ va Nam Trung bộ: có tổng chiều dài 904km e Hệ thống đê sông, bờ bao khu vực Đồng bằng sông Cửu Long: có chiều dài

1.1.1 Phân loại dé a Dé sông: Là những công trình dọc sông ngăn cách nước lũ và thủy triều ở biển dâng vào sông và các vùng được bảo vệ khỏi bị ngập. b Dé biến: Là những công trình dọc ven bờ biển, ngăn cách nước biển với các vùng đất đã lần biển khỏi ngập nước mặn. c Dé ngăn lit: Loại đề này có nhiệm vu bảo vệ các khu vực sản xuất 3 vụ lúa,bảo vệ các trung tâm dân cư, thị xã, thị trần, thị tứ hoặc đê kết hợp với đường giao thông chính vượt lũ Dé loại này, có chiều cao dap từ 4.0 + 7.0m, có khi đạt tới 10 m khi dap qua các sông, rạch. e Ở đồng bằng sông Hong có:

- Hệ thong đê sông: Đến năm 2011, tông số chiều dài hệ thống đê sông trong vùng đồng bang Sông Hong là 3.000 km, gồm 2.417 km đê thuộc Bac Bộ, và 420 km ở các sông vùng Thanh - Nghệ Hệ thống sông Hong có 1.667 km đê, va 750 km đê thuộc hệ thống sông Thái Bình Hệ thống đê sông Hồng có quy mô lớn và hoàn thiện hơn so với các hệ thong dé con lại Cac đê sông thường có độ cao không qua 10 m Chiều cao trung bình của đê sông từ 6-8 m, có nơi lên đến 11 m Tuy nhiên hệ thống đê được xây dựng đã lâu đời trên nền đất yếu, đất dap đê cũng lấy từ dia phương và không đồng nhất, nhiều nơi bị hư hại vì thiếu bảo quản Nhiều kè cống rat cũ kỹ Doc theo đê còn có nhiều ao hỗ làm nước lũ khó thoát Dân cư quá đông đúc sống kế cận bờ đê Ngày nay, nhiều nhà cửa xây cất ngay trên bờ đê Vì vậy đê có thê bị vỡ bât cứ lúc nào trong mùa lũ lớn.

- Map of Red - Thai Binh river dykes system

Hình 1 - 1: Ban đồ hệ thống đê ở vùng đồng bang sông Hồng

Hệ thông đê biển được thiết lập từ lâu đời và được xây đắp ngày càng vững chắc.

Chiều dài tong cộng đê biển và cửa sông khoảng hon 1.500 km Hiện nay, đê biển còn thấp (cao khoảng 5 m), nhiều nơi còn bằng đất, có noi bằng bê tông, và chỉ chịu được các cơn bão nhỏ Ngày nay, với kỹ thuật trồng rừng ngập mặn ngoài bờ đê, và cỏ Vetiver hai bên bờ đê có thể cản được sự phá hủy đê do sóng bão. e O đồng bằng sông Cửu Long có: Đề kiểm soát lũ, đến năm 2015 vùng ngập lũ ĐBSCL đã hình thành hệ thống đê và bờ bao với tong chiều dài khoảng 13.000 km, trong đó có 7.000 km bờ bao chống lũ tháng 8 để bảo vệ lúa Hè-Thu Ngoài ra còn có hơn 200 km đê bao giữ nước chống cháy cho các Vườn Quốc gia và rừng tràm sản xuất tập trung sản xuất tập trung và các đê bao bảo vệ các thị tran và thị tứ.

Dé kiểm soát mặn và triều cường:Vùng ven biên ĐBSCL đã xây dựng 450 km đê biển, 1.290 km đê sông và khoảng 7.000 km bờ bao ven các kênh rạch nội đồng để ngăn mặn, triều cường và sóng bão cho vùng ven biên.

> Vung Tả sông Tiên: Hệ thống đê, bờ bao cơ bản khép kín cho toàn bộ diện tích canh tác (mật độ khoảng 29.6 m/ha), song chủ yếu có quy mô bao vùng nhỏ, đắp bang dat tại chỗ, hàng năm sau mỗi mùa lũ đều bị sat lở, xuỗng cấp nên phải tu sửa thường xuyên Hệ thống đê ngăn mặn vùng dự án Bảo Định xây dựng tương đối hoàn chỉnh Vùng dự án giữa hai sông Vàm Cỏ, dự án 79 và Bắc Đông, hệ thống bờ bao chống lũ đầu vụ còn rất yếu kém, gần như cần phải xây dựng mới.

> Ving giữa sông Tiền-sông Hậu: 1.748 km bờ bao/đê bao kiểm soát lũ; 281 km dé sông - cửa sông va 133 km đê biến Tuyến đê bién - cửa sông tuy đã hình thành nhưng còn thấp, yếu, cần tiếp tục nâng cấp, hoàn chỉnh.

> Ving Tứ giác Long Xuyên: 4.485 km bờ bao/đê bao kiểm soát lũ và 63 km đê biển Một số cụm công trình đáng chú ý là:

- Cụm công trình thoát lũ ven biển Tây: Bao gồm tuyến đê biến Rạch Giá-Ba Hòn dài 75 km, rộng mặt 3 - 6 m, cao trình đỉnh +2.0 m;

- Cụm công trình kiểm soát lũ dọc kênh Vĩnh Tế: Bao gồm tuyến đê ngăn lũ tràn biên giới từ Châu Đốc đến Tịnh Biên và từ Ba Chúc đến đầu kênh Hà Giang: Tuyến đê được đắp phía bờ Nam kênh Vĩnh Tế.

- Hiện trạng hệ thong đê bao, bờ bao: Do năm trên băng thoát lũ nên ở vùng Tứ Giác Long Xuyên đã hình thành 2 loại đê bao: Đê bao kiểm soát lũ cả năm và bờ bao kiểm soát lũ tháng Tám Hiện An Giang có 103 ô bao kiểm soát lũ cả năm (tổng chiều dài đê bao 1.020 km), bảo vệ 40.899 ha đất 3 vu, 396 6 bao tháng Tám (tông chiêu dài 2.365 km), bảo vệ 97.234 ha đất 2 vụ Ở Kiên Giang đã có hệ thống bờ bao tháng Tám bảo đảm khoảng 70.000 ha 2 vụ.

> _ Vùng Bán đảo Ca Mau: Hệ thống đê biển, đê cửa sông và bờ bao: Tổng chiều dài đê biển 282 km (phía biển Tây 149 km, phía biến Đông 133 km) Cùng với các đê dọc ven biến, đê cửa sông lớn, còn có các tuyến bờ bao dọc các kênh trục, kênh cấp I (1.352 km) Tuy nhiên khả năng trữ ngọt, kết hợp giao thông nông thôn còn hạn chế.

Kích thước bờ bao còn nhỏ, các tuyến chưa khép kín, cống dọc theo tuyến thiếu, vì vậy hàng năm phải chi phí đắp đập tạm, vừa rất tốn kém vừa không cho phép tiêu thoát nước nội đông.

\ 134 ‘a AS ‡ 2 yh HU DẬ MỘT

S ys CÒ OÓgiREkm g) 3 x À NửUBEDEEDI A ằ y TH/šg Gò Cong II,

= 43km ẨỦ/ến Binh Bai, LTkm Tuyến Kiên Giang III B=6m,23.83.3m LKM, B=6m,Z%m RACH GIY Ki đến uyến Ba Trí, LHkm sa :

>, Lf  (yến Thanh Phú, Lskm “ tấn “đen Giánđ B=6m, Z8-33 L257£mzB“Sđf) 2222 2! fe l

_) ®„_ Tuyến Trẻ Vinh |, L@km ee, %B=6m, Z@-36

/ à Tuyến Trà Vinh II, L9km

Tuyến Kiên Giang! fl % B=6m, Z=4.035 Lkm, B=6m, Z=2.7-2.0 % a

Ze, vè: Tuyến Sóc Trăng |, Lkm

; ơ ` Tuyến Súc Trăng Il, Lkm Tuyến.Cà Mau lv Cu kin, § & ví 9 Il, pel : % @- lase ess 6-2 77823 5-29 ARE B=ôm, Z@-36

Tuyến Sóc Trăng Ill, Lpkm đ B=8m, Z=4.0-3.5

\ Tuyến Bạc Liêu, L=? 1km Pr

B=6m, Z=4.0-3.6 BIEN DONG Gửa Ông Đỗ an ven C3] MALI IHIsL=BÓk anh Hao B28m\Zb=9.0.2 7| Z8°2 6-22

Tuyến Ca Mau |, LYkm GHI CHÚ B=6m, Zb=4.0-3.5, 78=3.5-2.5

Cla Bay Hap a: " l Cửa LO ————— Đ-ờng giao thông

! ran Cà Mau II, LRkm —————— Sông kênh

(Tuyến xét thêm trong nghiên cứu)

===^^^°' Dé cửa sông dự kiến EE œ£ Cống đã có, dự kiến q Công trình ngăn triều dự kiến 4 Cầu giao thông dự kiến Phân viện Khảo sát Quy hoạch Thuỷ lợi Nam bộ

Hình | - 2: Bản đồ hệ thông đê ở ĐBSCL

Hau hết các hệ thống đê điều và phòng chống lụt bão ton tại hiện nay ở nước ta được thiết kế xây dựng dựa theo kinh nghiệm tích góp từ nhiều thế hệ và áp dụng các tiêu chuẩn an toàn phù hop với tình hình thực tế của một vài thậpk_ trước Trong điều kiện các hình thái thời tiết và thiên tai ngày càng gia tăng do hiệu ứng nóng lên toan cầu và biến đối khí hậu (BDKH), các quy luật khí tượng thủy văn lưu vực có những diễn biến bất thường so với thời điểm thiết kế, cần phải đánh giá an toàn của các hệ thống đê hiện tại ở Việt Nam.

112 Hiện trạng đê ở Việt Nam

Hàng năm hệ thống đê điều ở nước ta được Trung ương và địa phương quan tâm đầu tư tu bố, nâng cấp tăng cường 6n định và loại trừ dan các trọng điểm đê điều xung yếu Tuy vậy, do tác động của thiên nhiên như sóng, gió, thu triều, dòng chảy và các tác động trực tiếp của con người, quy mô và chất lượng công trình đê điều luôn bị biến động theo thời gian. Đối với các tuyến đê sông, các đoạn dé tu bố thường xuyên đã được thiết kế theo chỉ tiêu hoàn thiện mặt cắt với cao độ đảm bảo yêu cầu chồng lũ thiết kế, bề rộng mặt đê pho thông 5m, độ dốc mái m = 2 và mặt đê được gia cố đá dim hoặc bê tông dé kết hợp giao thông nên khả năng phòng chống lũ bão thiết kế Song do chiều dài đê lớn, tốc độ bào mòn xuống cấp nhanh trong khi khả năng đầu tư còn hạn chế nên vẫn còn nhiều đoạn đê còn thấp, nhỏ so với tiêu chuẩn dé thiết kế.

Phân tích chất lượng hiện trạng dé của Việt Nam cho kết quả: [3]

- 66.4% km đê 6n định đảm bảo an toàn;

- 28.0% km đê kém 6n định chưa đảm bảo an toàn;

Do được bồi trúc qua nhiều năm nên nhìn chung chất lượng thân các tuyến đê không đồng đều, trong thân đê tiềm an nhiều khiếm khuyết như xói ngầm, tô mối, hang động vật Vì vậy khi có bão, lũ mực nước sông dâng cao, độ chênh lệch với mực nước trong đồng lớn, do đó nhiều đoạn đê xuất hiện các sự cố mach dun, sui, thẩm lậu, sạt trượt mái đê phía sông và phía đồng Nếu không phát hiện và xử lý kịp thời ngay từ giờ đầu sẽ gây ra hậu quả nghiêm trọng tới an toàn của đê Sự phát triển kinh tế xã hội nhanh chóng Việt Nam trong những năm gan đây đã gián tiếp làm cho tình trạng sử dụng đất trong phạm vi bảo vệ đê, bãi sông và lòng sông ngày càng nghiêm trọng, gây ảnh hưởng không nhỏ đến an toàn đê điều va khả năng thoát lũ của các sông trên địa bàn tư trung ương đến địa phương.

CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN ÔN ĐỊNH MÁI DÓC

2.1 Sử dụng các phương pháp cân bằng tĩnh trong điều kiện tới hạn

Cân băng tĩnh trong điều kiện tới hạn (limit equilibrium methods - LEM hoặc còn có tên nữa là phương pháp chia phân tổ trượt, phân mảnh) Đến nay phương pháp phân mảnh được công nhận là phương pháp số để phân tích tính toán trượt đất với đất được coi là vật thể cứng - dẻo lý tưởng tuân theo Định luật Coulomb.

Phương pháp nay là phương pháp tính toán ôn định mái dốc ra đời sớm nhất Khi mới ra đời các tác giả như Fellenius, Tezaghi, Tsugaev vv đã giả thiết bỏ hoàn toàn hoặc 1 phan lực tương tác giữa các mảnh trong phương pháp phân mảnh Sau đó, các tác giả khác chỉ xoay quanh van đề lực tương tác giữa các manh( phân tố) và dé giải quyết van dé này họ đã phải đưa ra nhiễu giả thiết khác nhau.

Phương pháp phân mảnh (LEM )khởi đầu từ Fellenius (năm 1936), sau đó phát triển thành phương pháp phân tổ trượt bởi Bishop (1955) Sau Bishop, một loạt các tác giả khác đã tham gia nghiên cứu như: Janbu, Spencer, Sharma, Morgenstern-Price,

Fredlund Các phương pháp sau này chủ yếu phức tạp hóa mối quan hệ giữa lực giữa các phân t6 trượt còn van dựa trên nền là cân bang tĩnh học Nhưng phương pháp đầu tiên như Bishop hoặc Janbu's Simplified chỉ thỏa mãn một trong hai diéu kiện cân bằng tĩnh (vi dụ: hoặc là mô men như Bishop, hoặc là lực như Janbu's Simplified).Có một điều lý thú là phương pháp của Bishop, dù ra đời đầu tiên và sử dụng những giả thiết khá sơ đăng nhưng lại cho kết qua rất 4n tượng (không khác gì may so với những phương pháp phức tạp sau này như Morgenstern-Price hay GLE của Fredlund) Trong các phương pháp nêu trên Janbu's Simplified là kém nhất (sử dụng một cái hệ số ơ không hiểu là lấy từ đâu).

Các phương pháp truyền thống nêu trên đã được nhiều cơ quan trong nước, nhiều công ty nước ngoài lập trình và được thương mại hoá sản phẩm Trong số đó, phương pháp Bishop được dùng phô biến ở nước ta; phương pháp Janbu được quy định dùng ở

Na Uy, có phần mềm thương mại, được thế giới công nhận là có cơ sở lý thuyết đáng tin cậy hơn cả.

Hai hạn chế cơ bản của LEM là: bỏ qua mối quan hệ ứng suất biến dạng của đất và kết quả tìm được phụ thuộc rất nhiều vào kinh nghiệm của người tính toán Đặc biệt giải bài toán 6n định mái dốc bang LEM là một quá trình thử-sai với giả thiết là vị trí và hình dạng mặt trượt phải được đưa vào từ đầu, dẫn đến độ chính xác của kết quả xuất ra phụ thuộc vào yếu tô chủ quan của mỗi người Như vậy kinh nghiệm của người tính rất quan trọng

——® Sức kháng cat của đất

Hình 2 - 1: mặt trượt tru tròn

Phuong phap Fellenuis su dung mat truot dang tru tron va phan chia khối đất thành n mảnh nhỏ để tính toán Theo Fellenius, lực tương tác giữa các mảnh bằng nhau và ngược chiêu nên triệt tiêu lẫn nhau, vì vậy bỏ qua tương tác giữa các mảnh.

Sơ đồ lực ban dau của Fellenius chỉ gồm trọng lượng bản thân, phản lực của đất nên lên mảnh phân tố và sức kháng trượt dọc theo mặt trượt Dé có thé xét thêm anh hưởng của ngoại lực, ta đặt thêm lực Q là tong tai trong ngoai trong pham vi manh phan to.

Xét một cung trượt tròn có tam bat ky nhu trong hinh hé số ôn định Fs có thé xác định như sau:

Trong đó: r - bán kính cung trượt d - khoảng cách theo phương ngang từ tâm trượt đến tâm mảnh phân tố d =r.sind; a; — góc giữa phương thăng đứng va bán kính đi qua trung điểm cung trượt của mảnh phân to.

W;, Q; — trọng lượng mảnh va tong tai trọng ngoài tac dung lên mảnh, khi kế ảnh hưởng đây nối can tính W; với dung trọng day nỗi.

Si- tong suc khang trượt của mảnh phan tố tai vi trí cung truot.

Sai =ciiS; ; S ¡=[(W + Q)cosg; - ulj]tan ; l¡— chiêu dai cung trượt thứ i, với : 1; = —

COs Qa; b; — bề rộng mảnh thứ i c, — lực dính đơn vị của dat trong phạm vi cung trượt mảnh thứ i ¡ — góc ma sát trong của đất trong phạm vi cung trượt mảnh thứ i u— ap lực nước lô rông

Cuối cùng, biểu thức xác định hệ số an toàn 6n định cho một cung trượt theo Fellenius như sau:

Phương pháp Bishop cũng giống Fellenius nó xác định được một mặt trượt tròn giả thiết Phương pháp này khác với phương pháp Fellenius ở chỗ Bishop giả thiết răng các lực tác động tiếp tuyến với mặt hông của mảnh bằng nhau X; = Xi, và lực pháp tuyến khác nhau Các lực tác dụng trên mỗi mảnh được thể hiện trong hình:

Gọi Fs là hệ sô an toàn, xét cân băng dọc theo đáy của mảnh sẽ có: cùẽ,— ẹ, tang =0 F's

Theo điều kiện cân bang phương đứng:

(W,+Q,)—Ncosa, - ul, - sina =0 s cl, + N, tang, Fs

Sau khi thay thê /, =——~—va N vào phương trình cần bang theo phương doc mat sin a, trượt ta có:

1 ŠSxsinứ, Fs = : ` qW,+0,sinz, 2 + tang, x tang, (2-4)

Hình 2 - 3: Sơ dé cung trượt

Do hai về đầu có giá trị Fs nên để xác định được giá trị Fs ta có thể dùng phương pháp “thử và sai” kết hop tính lặp dé tinh đúng dan như sau:

- Cho trước giá trị Fs ta tính giá trị về phải của biểu thức trên.

- Tu giá trị Fs tính được ta lại tiếp tục thế vào dé tìm ra giá tri Fs mới.

- Sau một số vòng lặp, giá trị Fs mới va Fs trước đó xấp xỉ băng nhau khi đó là giá tri Fs can tìm.

Phương pháp A.W.BISHOP nay kế đến ảnh hưởng lực phân mảnh nên nó cho kết quả chính xác hơn phương pháp Fellenius Theo nghiên cứu thì kết quả của phương pháp Bishop có sai số từ 2-7%.

2.1.3 Phương pháp Janbu Đơn giản hóa, chỉ dùng pháp tuyến mà không sử dụng lực tiếp tuyến giữa các dải, nhưng chỉ dựa trên điều kiện cân băng lực.

Phương pháp Janbu tổng quát : các điểm đặt của các lực tương tác giữa các lát cat năm trên một đường tương tác Có hệ 5 phương trình chứa 6 ân cần tim: Er, Xp, tr.

N, S, E Bài toán là siêu tĩnh Dé giải bài toán, Janbu giả thiết đường tương tac, tức gia thiết các đại lượng tạ Theo nghiên cứu của G.Fredlund, phương pháp Janbu tổng quát đẹp về mặt lý thuyết nhưng khó có lời giải thực tế vì bài toán rất khó hội tụ với giả thiết một đường tương tác lực

GIAI PHAP GIA CUONG TANG ON DINH CAC DE CO

Lap day ôn hợp vita cới các dat dao hao hoặc dat đâm lap và thích hợp hơn với

đất lay từ các khu vực lân cận. vị trí thi công trật hẹp.

4 Tính chấtcủa tường sau khi hoàn thành a Tính k 10” cm/s (>1% bentonite) 10° cm/s tham

` ^ z - 2 ~ b Cường | Có giá trị nhỏ, giả định bằng 0khi — | CƯỜng độ nen 15-20Ibs/in” Sẽ.

R koa k ho trợ các tải trong thi công hoặc độ thiết kê , 4k, Ấ ` vn gu CÀ các kêt câu sau này sau vài tuân. c CỔ kết Cố kết theo thời gian bào cô ket đáng kế theo thời

5 Khả năng bị tác động bởi sunphat Không Có thê có do có xi măng. hay các hóa chât khác

6 Giá Nhìn chung thấp hơn nếu giá thành Nhìn chung cao hơn do giá thành thành lâp hào không không chê Chi phí của xi măng Chi phí khoảng 60- khoảng 30-60 USD/m” 120 USD/m2

(tk, Khôn Có ( bằng sáng chế Mỹ, số chế” © S 3759044 ngày 18/09/1973)

8.Ghi chú | Yêu câu tôi thiểu 20% hat mịn Vira tự đóng răn.

3.2 Hệ cọc xi măng datNhững năm gân đây, công nghệ cọc xi măng đất phát triển và ứng dụng rộng rãi ở nhiều lĩnh vực xây dựng khác nhau Coc xi mang đất có thể chống thấm theo phương

_42- thăng đứng và phương ngang tùy theo cách bố trí các hàng cọc xi măng đất Đồng thời tăng ôn định cho mái đê nhờ hang cọc xi măng. © Uu điểm nổi bật của cọc xi mang dat là:

- Thi công nhanh, kỹ thuật thi công không phức tạp, không có yếu tố rủi ro cao.

Tiết kiệm thời gian thi công đến hơn 50% do không phải chờ đúc cọc và đạt đủ cường độ (Ví dụ tại dự án Sunrise) Tốc độ thi công cọc rất nhanh;

- - Hiệu quả kinh tế cao Giá thành hạ hơn nhiều so với phương án cọc đóng, phù hợp với tình hình kinh tế hiện nay của nước ta;

- Rat thích hợp cho công tác sử lý nền, sử lý móng cho các công trình ở các khu vực nên đất yếu như bãi bồi, ven sông, ven biển;

- Thi công được trong điều kiện mặt băng chật hẹp, mặt băng ngập nước;

- Kha năng sử lý sâu (có thé đến 50m);

- Pia chất nên là cát rất phù hợp với công nghệ gia cỗ xi mang, độ tin cậy cao;

- _ Biến dạng nên đất gia có rất nhỏ vì vậy giảm thiểu ảnh hưởng của lún đối với các công trình lân cận; tăng sức kháng cắt ôn định nền móng công trình;

- Dé dàng điều chỉnh cường độ cọc bang cách điều chỉnh hàm lượng xi măng khi thi cong;

- Dé quản lý chất lượng thi công:

- Han chế ô nhiễm môi trường. e Nhược diém của cọc xi mang dat:

- Phu thuộc vào công nghệ thi công nên yêu câu có hệ thông quy chuan, quy định các quy trình thi công nghiêm ngặt và quy trình kiếm tra hoàn thiện;

- _ Đối với mỗi công trình khác nhau cần phải tiến hành thí nghiệm dé tìm ra hàm lượng đất và xi măng phù hợp cho công trình đó;

- _ Công nghệ máy móc và thiết bị thi công phải hiện đại. e Trình tự thi công cọc vữa XM đất CDMBước 1: Dinh vị máy khoan vào vi trí khoan coc (bằng máy toàn đạc điện tử.)

Bước 2: Bắt đầu khoan vào dat, quá trình mũi khoan đi xuống đến độ sâu theo qui định thiết kế.

Bước 3: Bắt đầu bơm vữa theo qui định và trộn đều, tốc độ mũi khoan đi xuống:

Bước 4: Tiếp tục hành trình khoan đi xuống, bơm vữa và trộn đều, đảm bảo lưu lượng vữa thiết kế.

Bước 5: Khi đến độ sâu mũi cọc, dừng khoan và dừng bơm vữa và tiền hành quay mỗi ngược lại va rút cần khoan lên, quá trình rút lên kết hợp trộn đều 1 lần và nén chặt vữa trong lòng cọc, nhờ vào cấu tạo mũi khoan Tốc độ rút cần khoan lên trung bình:

Bước 6: Sau khi mũi khoan được rút lên khỏi miệng hố khoan, 01 cây cọc vữa được hoàn thành Thực hiện công tác dọn dẹp phần phôi vữa rơi vãi ở hố khoan, chuyên may sang vi tri cọc mới. e Mot sô dữ hiệu về cọc xi mang dat

Sau một thời gian nghiên cứu ứng dụng và phat triển các nhà khoa học đã đưa ra một dữ liệu cơ bản vê cọc xi mang dat như sau : Đường kính cọc xi mang đất : từ 0.5 — 1.2 m, thông thường là 0.6 -1.2m;

Khoảng cách giữa các cọc xi măng đất : từ 0.8 — 1.8 m;

Chiều dài cọc xi măng đất : từ 16m — 33m;

Lượng xi măng trộn vào là 7% - 15% trọng lượng đất gia cô (tương đương 180- 250 kg/m);

- _ Cường độ của đất sau khi gia có bằng cọc đất — xi măng có thé dat từ 100 Kpa —

- Tilé dién tich dat gia cô băng cọc đất - xi măng so với diện tích đất không được gia cô từ 0.1 — 0.3 Tại Nhật có thé lên đến 0.5 e Sơ đồ bố trí cọc xi mang dat

Tuy theo điều kiện tác dụng của tải trọng cũng như mục đích sử dụng mà Cọc ximang dat được bô trí theo các kiêu khác nhau như: kiêu đơn, kiêu đôi, kiêu dải, kiêu lưới tam giác hoặc ô vuông, kiêu diện, kiêu khôi

- Kiểu đơn: bó trí cọc theo lưới ô vuông hoặc lưới tam giác thường được áp dụng cho việc gia cô các khôi dat dap nên đường hoặc các công trình chịu tai trọng thang đứng lón.

- Kiêu dai: bô trí cọc theo kiêu dai dé gia cô cho các ho đào, các công trình ôn định mái dốc, các công trình có lực ngang tác dụng lớn.

UNG DUNG PHAN MEM GEO-SLOPE VÀ PLAXIS KIEM TRA ON DINH CHO CONG TRINH THUC TE

4.1 Tong quan về công trình

Dé ta sông Chu đoạn K18+994 -:- K20+102 (kè Căng Hạ) thuộc xã Thọ Truong huyện Thọ Xuân, tỉnh Thanh Hóa.

Huyện Thọ Xuân cách thành phố Thanh Hóa 36km vẻ phía Tây nam ngay bên hữu ngạn sông Chu.

- Phía đông giáp huyện Thiệu Hóa.

- Phía đông nam và phía nam giáp huyện Triệu Sơn

- Phía tây nam giáp huyện Thường Xuân.

- Phía tây bắc giáp huyện Ngọc Lặc.

- Phía đông bắc giáp huyện Yên Định.

= | Tho Xuén % r =— ' 7 XI ——_—— rt, rs ~ Thiệu Hoa t van Ha

Hình 4- 1: VỊ trí địa lý huyện Thọ Xuân

Ké Cam Vân (K23+500-:K25+100) thuộc hai xã Thiệu Ngọc và Thiệu Vũ của huyện Thiệu Hóa, tinh Thanh Hóa có vi trí địa lý như sau:

- Phía đông giáp huyện Hoăng Hóa và thành phố Thanh Hóa.

- Phía nam giáp huyện Đông Sơn và huyện Triệu Sơn.

- Phía tây giáp huyện Triệu Sơn và huyện Thọ Xuân.

- Phía bắc giáp huyện Yên Định.

Thiệu Hod Là ade Bk Lou AT | sắng MÀ b L Th 394) Tréu Sơn - can LỐt 47 | vn ~ 1 \ F tp Thanh © Đông Sơn tì Hoa

Hình 4- 2: VỊ trí địa lý huyện Thiệu Hóa

Tuyến đê tả sông Chu qua huyện Thọ Xuân và Thiệu Hóa hiện trạng có cao trình từ (+14.0)+(+15.30), chiều rộng mặt đê hiện tại từ 5-óm, hệ số mái phía sông m = 2.0 + 2.5, phía đồng m = 3.0 Chiều cao tuyến đê lớn, tuyến đê cong, dòng chảy sát vào chân đê tiềm an nhiều nguy cơ gây mất an toàn cho tuyến đê Mặt đê nhiều đoạn đã xuống cấp nghiêm trọng gây khó khăn cho các phương tiện tham gia giao thông đặc biệt vào mua mua.

Dự án Xử lý kè chống sat lở đê tả sông Chu đoạn từ K18+994-:-K20+102 (kè Căng Hạ); K23+500+K25+100 (ke Câm Vân) thuộc các xã Thọ Trường, huyện Thọ Xuân, xã Thiệu Ngọc, Thiệu Vũ, huyện Thiệu Hóa được phê duyệt tại Quyết định số 2646/QĐ-UBND ngày 01/08/2013 của UBND tỉnh Thanh Hóa nham đắp ứng được yêu cầu cấp bách nêu trên.

Tháng 8/2012 tại vị trí K19+800 (kè Căng Ha) và K24+300 (kè Cam Vân) đã xảy ra cung trượt với chiều dài khoảng 50m và 70m Cung trượt năm cách đỉnh đê khoảng Im, chân cung trượt nam sát đỉnh kè Cung sat xảy ra tại thời điểm mưa nhiều ngày, mực nước sông cao rút nhanh gây ra sự cố trên.

Tháng 9/2012, công tác xử lý cấp bách trong mùa lũ được thực hiện Với kè Căng Hạ từ K19+670 đến K19+968.2 dài 298.2m gia cố băng lăng thé đá hộc, cao trình +5.0, bể rộng đống đá B = 7.0m Với kè Cam Vân từ K23+831 đến K24+431 dài 581.0m được gia cô băng lăng thể đá hộc, cao trình đỉnh đồng da:+5.0, bề rộng B = 7m Mặt ngoài đồng đá được xếp chèn chặt dày 30cm; hệ số mái m = 2.0 Sau đó cho lập dự án

Tháng 9/2013, đơn vị tư van đã nộp hồ sơ thiết kế BVTC-DT công trình kè Căng Ha, Cam Vân và đã trình chủ đầu tư phê duyệt với thông số kỹ thuật sau :

- Kè Căng Ha: Chiều dai tuyến kè L = 1.070m; cao trình đỉnh kè (+10.70); Hệ số mái kè m = (2.0+2.75); Cao trình đỉnh lăng thé tựa chân kè (+5.30); chiều rộng đỉnh lăng thé B = 7m, hệ số mái ngoài m = 2.0; Chân kè đoạn từ K19+596+K20+010 giữ nguyên hiện trạng ;

- Kè Câm Vân : Chiêu dài tuyến kè L = 1451.40m, cao trình đỉnh kè +9.60; hệ số mái kè m = (2+3.5); cao trình đỉnh lăng thé tựa chân kè +5.0; chiều rộng đỉnh lăng thé B (5+7)m; hệ số mái ngoài m = 2.0; chân kè đoạn từ K23+831+K24+431 giữ nguyên hiện trạng:

- Giải pháp kỹ thuật: Mái kè được gia cố băng tam bê tông đúc sẵn kích thước

(40x40x16) cm trong hệ khung dam BTCT M250 (dầm doc và dầm ngang mái kè), phía dưới tâm bê tông là lớp đá 1x2 day 10cm và lớp vải địa kỹ thuật Dinh kè là dam BTCT M250 kích thước bxh = (20x30) cm, chân kè là dim BTCT M250 kích thước bxh (30x50) cm Chân kè là lăng thé tựa đá hộc thả rỗi, mặt lăng thể được xếp đá lát khan chèn chặt dày 30cm.

Ngày 20/9/2013 tại vị trí K24+620 đến K24+740 xảy ra cung trượt với chiều dài khoảng 120m; Đỉnh cung trượt cách đỉnh đê 4m, mái đê tại vi trí trượt đã bi dịch xuống khoảng 0.40m theo phương đứng, mái đê và chân đê phía đồng không phát hiện đất bị đây trồi Sau khi nhận được thông báo đơn vi tư van cùng với các đoàn công tác của tỉnh, sở Nông nghiệp, Chi cục Dé điều Thanh Hóa đã đi khảo sát thực địa, kiểm tra ngoài hiện trường để đánh giá nguyên nhân, nghiên cứu giải pháp xử lý cho đoạn đê nều trên.

Ngày 05/11/2013 UBND tỉnh Thanh Hóa ra công văn số 8836/UBND-NN về việc triển khai đoạn kè Cam Vân thuộc dự án xử lý kè chống sat lở đê tả sông Chu đoạn từ K18+994+K20+102 va từ K23+500 đến K25+100 đồng ý tiếp tục cho triển khai xây dựng kè chống sat lở đê tả sông Chu đoạn từ K23+500 K24+500 và điều chỉnh giải pháp kỹ thuật đắp mở rộng về phía đồng đoạn từ K24+600+K24+920 Tổ chức kiểm tra, rà soát lại toàn bộ công tác khảo sát, thiết kế các đoạn kè thuộc dự án.

4.2 Hiện trang công trình 4.3.2 Kè Căng Ha

Kè Căng Hạ thuộc xã Thọ Trường và Thiệu Ngọc được làm năm 1997, cao trình đỉnh kè +9.50; hệ số mái kè m = 2.5; cao trình đỉnh đống đá hộ chân +2.90; bề rộng lăng thể đá hộc B = 1.0m; hệ số mái lăng thể đá m = 2.5 Hiện nay phân lăng thể đá hộc hộ chân kè hầu hết đã bị xói trôi không còn hình dạng rõ ràng, phần mái kè bằng đá lát khan bị x6, trượt, bong tróc Dam đỉnh kè bang đá xây VXM M100 nhiều đoạn bị gấy, nứt và biến dạng lớn Mái đê phía sông có độ thoải đạt từ m = 2.0 đến m = 3.0,

_58- nhiêu vi trí mái dé bi biên dạng tạo thành các khôi dat trên mái với hệ sô < 2.0 làm tăng sức nặng cho mái gây nguy cơ mât ôn định mái đê. Đây là tuyến kè sát đê với chiều dài 1.192m theo lý trình của đê tả sông Chu từ K18+900 đến K20+121.2 thuộc dia phan xã Tho Trường, huyện Tho Xuan Mat đê rộng từ 5m đến 9.1m với tuyến cong trơn thuận Từ K18+900 dénK19+823 dài 923m hiện mặt đê là cấp phối đá dam, từ K19+823 đến K20+121 dài 298m hiện mặt dé là bê tông được làm từ năm 2002 đã xuống cấp.

Chiêu cao đê khá lớn từ 13.0 đến 15.0m, đỉnh đê nằm ở cao trình +15.0, chân đê thay đối từ cao trình (-0,1 đến +2.0) Từ cọc C16 đến C34 chân đê là cồn cát khá lớn ở cao trình +2.0 Các đoạn còn lại chân đê năm ở cao trình (-0.1 đến 0.5) Mái kè khá dốc lại nam ở vị trí đê cong lõm nên ngày càng bị xói, mức độ 6n định thấp trong mùa mưa lũ ~

Tháng 8/2012 tại vị trí K19+800 xảy ra cung trượt với chiều dài khoảng 50m.

Cung trượt nam cách đỉnh đê khoảng 1m, chân cung trượt năm sát đỉnh kè Tháng 9/2012, đoạn đê từ K19+670 đến K19+968.2 dài 298.2m đã được gia cô tăng cường ôn định chân kè băng lăng thể đá hộc với kích thước: cao trình đỉnh đống đá:+5.3: bề mặt rộng 7m, xếp đá chèn chặt dày 30cm; hệ số mái m = 2.0.

Mái phía đồng khá thoải m = 3.0 có cơ đê rộng từ 5.0 đến 7.0m, mái đê trồng cỏ bảo vệ.

Cung trượt giữa mái dé Mái kè hiện bị xuống cấp nghiêm trọng,

Mái kè nhiêu vị trí bị biên dạng Dat trên định kè bị sụt, lun nhiêu hang hoc làm nước mua thấm vào nhiều

Hình 4- 3: Một số hình ảnh kè Căng Hạ 43.3 Kè Cẩm Vân:

Tuyến kè Cam Vân có chiêu dài 1451.4m từ K23+500 đến K25+100 theo lý trình đề tả sông Chu thuộc địa phận xã Thiệu Vũ, huyện Thiệu Hóa được xây dựng năm

2001 Day là tuyến kè sát đê có độ chênh cao lớn (H > 14.0m), hệ số mái khá dốc lại năm ở vi trí đề cong lõm nên ngày càng bị xói mat ôn định

SBRBRBSRESB

Bảng 4: Hệ số ôn định Kminmin ứng với các trường hợp tính toán và các phương pháp

Trường hợp | Ommaey | Bishop | - Janbu | Morgenser Pre

Từ kết qua của bang tinh trên với cùng một bộ thông số c, thay rang mặt cat hiện trạng của đoạn K24+620 + K24+740 bị mat 6n định Qua đó, tác giả thay kết quả tính toán của trường hợp Icó dạng mặt trượt gần giống với mặt trượt thực tế nhất nhưng không thé thấy rõ được diễn biến nội hàm trong thân đê xảy ra như thế nào Vì vậy, tác giả sẽ sử dụng phần mềm Plaxis V 8.5 để kiểm tra lại cho 3 trường hợp trên có khớp với kết quả tính trong Geo-Slope, V.6 hay không và dé thấy rõ hơn được nguyên nhân chủ yếu dẫn đến cung trượt cho mặt cắt T24 vào thời điểm khi dâng mực nước thì ta thấy được điều gì, khi hạ mực nước sẽ xảy ra bat lợi gi? Mà bên Geo-Slope không thé thay rõ được điều do. Đồng thời có thé dự đoán được điều gì có thé xảy ra đối với bài toán đang xét.

4.5 Ứng dụng phần mềm Plaxis để kiểm tra cung trượt cho mặt cắt T24

Do tuyến đê đã được đắp qua rất nhiều năm và đặt trực tiếp lên nền đất tự nhiên,dé cao, theo thời gian đất dap trên thân dé đã đạt được cố kết nên trong mồ hình tác giả chọn sơ đồ CD (tức là Drained) Đối với đất nền dưới đê thuộc loại đất yếu luôn ở trạng thái bão hòa nước, trong quá trình đê được đắp không gia cố nền đất Phạm vi đoạn sat lở nam trong khu vực có địa tầng phức tạp gồm nhiêu lớp địa chất yếu xen kẹp và có chiều sâu lớn Cung trượt xuất hiện tại vị trí có lớp đất nền yếu Nên trong luận văn tác giả kiến nghị sử dụng mô hình Morh — Coulomb trường hợp cô kết, không thoát nước tức là theo sơ đồ CU (Undrained) để tính toán.

Hình 4- 7: Mô hình lưới cho mặt cắt T24 4.5.2 Thông số đầu vào

Bảng 5: Thông số dau vào cho trường hợp 4- Drained

1 2 3 4 Mohr-Coulomb ơơ dat dap lop 2 lop 3 lop 4

Type UnDraned UnDrained UnDrained UnDrained

Yunsat [kKN/m?] 16.63 15.23 13.63 15.13 Vsat [kKN/m?] 19.22 18.94 15.88 17.62 ky [m/day] 0.008 0.009 0.054 0.028 ky [m/day] 0.003 0.001 0.018 0.009

€init [-] 0.5 0.5 0.5 0.5 Cụ [-] 1.00E+15 1.00E+15 1.00E+15 1.00ErlS Ever [kKN/m?] 10808 9621 4000 6017

Vv [-] 0.25 0.25 0.3 0.3 Greet [kKN/m?] 4323.2 3848.4 1538.462 2314.231 Foca [kKN/m?] 12969.6 11545.2 5384.615 8099.808

Eine [kN/m2/m] 0 0 0 0 Yret [m] 0 0 0 0 Cincrement [kN/m?/m] 0 0 0 0 Ty [kN/mˆ2| 0 0 0 0

Neutral Neutral Neutral Neutral permeability

Hình 4 - 8: Biéu đồ lưới và các diém nút

Hình 4- 9: Kết quả chuyển vị ngang của trường hop 1

Từ kết quả trên ta thay mặt trượt cũng tương tự với kết quả bên Slope/W, nhưng thông qua đây tác giả thấy diễn biến cung trượt chưa tiệm cận được với thực tế Dạng cung trượt và vi tri cung trượt chưa được giống với cung trượt thực tế lam Cho nên tác giả sẽ tính thêm một trường hợp nữa để cho kết quả tiệm cận với thực tế hơn.

Phía trong đồng có nước, phía sông mực nước rút từ cao trình mực nước thiết kế +12.82m xuong mực nước kiệt 95% với cao trình +1.4m Trên đỉnh đê không có phương tiện đi lại. e Drained sử dụng C,, 9,

Bang 6: Thông số dau vào cho trường hợp 4- Drained

1 2 3 4 Mohr-Coulomb ơơ dat dap lop 2 lop 3 lop 4

Type Drained Drained Drained Drained

Yunsat [kKN/m?] 16.63 15.23 13.62 15.13 sat [kN/m°| 19.22 19 15.88 17.62 ky [m/day] 0.003 0.001 0.018 0.009 ky [m/day] 0.003 0.001 0.018 0.009

€init [-] 0.5 0.5 0.5 0.5 Cụ [-] 1.00E+15 1.00E+15 1.00E+15 1.00E+15 Erer [kN/mˆ2| 7808 8621 4609 4017 v [-] 0.3 0.3 0.3 0.3Greet [kKN/m?] 3003.077 33 15.769 1772.692 1545Eoea [kKN/m?] 10510.769 11605.192 6201.423 5407.5

Yret [m] 0 0 0 0 Cincrement [kN/mZ/m] 0 0 0 0 Ty [kN/mˆ2| 0 0 0 0

Neutral Neutral Neutral Neutral permeability

Hình 4- 12: Kết quả chuyển vị ngang của trường hợp 4

Kết quả của trường hợp này cho thấy chuyển vị ngang cho ra mặt trượt khá giống mặt trượt thực tế Tác giả sẽ tiền hành phân tích từng giai đoạn của bài toán dé thấy rõ được lộ trình ứng suât và diễn biên phá hoại của cung trượt.

Phân tích kết quả: e Xét biến dạng ngang U,

Nâng mực nước lên cao trình mực nước thiết kế +12.82 m.

Bài toán Drained mô phỏng chuyền vị ngang (mặt trượt) khá giống với thực tế đồng thời véc tơ U, lại tuân theo quy luật nước lên và nước rút.

Nâng mực nước lên cao trình mực nước thiết kế +12.82 m.

Hạ mực nước xuông cao trình +l.4m e Xét điểm dẻo (plastic points)

Khi mực nước dâng lên ta sẽ thay những điêm dẻo màu den ở mái phía sông xuat hiện là do mái đề phía sông trước Kia là khô, giờ ngập nước làm cho đât nở ra do áp lực nước lơ rong u tăng lên, ứng suât hữu hiệu ừ giảm dân đên sức chơng cat cua dat giảm theo từ đó điểm dẻo bắt đầu xuất hiện Nhưng sau khi nước rút đi thì vùng dẻo phía sông giảm đi chỉ còn ở đỉnh đê và chân đê. e Phân (ích kết quả: Undrianed sử dụng C, , @ụ

Bảng 7: Thông số đâu vào cho trường hợp 4 - Undrianed

1 2 3 4 Mohr-Coulomb ơơ dat dap lop 2 lop 3 lop 4

Type UnDrained UnDrained UnDrained UnDrained

Yunsat [kN/m3] 16.63 15.23 13.62 15.13 sat [kN/m3] 19.22 19 15.88 17.62 ky [m/day] 0.003 0.001 0.018 0.009 ky [m/day] 0.003 0.001 0.018 0.009 Cinit [-] 0.5 0.5 0.5 0.5

Vv [-] 0.3 0.3 0.3 0.3 Gret [kN/m] 3003.077 3315.769 1772.692 1545 Eoea [kN/m] 10510.769 11605192 6204.423 5407.5

Eine [kN/m2/m| 0 0 0 0 Yref [m] 0 0 0 0 Cincrement [kN/ m?/ mị 0 0 0 0

Neutral Neutral Neutral Neutral permeability

Nâng mực nước lên cao trình mực nước thiết kế +12.82 m.

Hạ mực nước xuống cao trình +1.4 m Khi mực nước dâng lên thì chuyển vị ngang có xu hướng dịch chuyển về phía đồng, nguyên nhân là do lúc này mực nước trong sông dâng lên cao nhất, dòng thâm sé thâm theo quy tac chảy từ nơi có áp suất cao về nơi có áp suất thấp hơn Còn khi mực nước rút xuống thì lúc này mực nước phía đồng lại cao hơn mực nước trong sông dẫn đền U, lại đôi chiêu dịch chuyên về phía sông. e Xét ứng suất cat (shear strains)

Hạ mực nước xuông cao trình +1.4 m e Xét điểm dẻo (plastic points)

Nâng mực nước lên cao trình mực nước thiết kế +12.82 m.

Bang 8: Thông số đâu vào cho trường hợp 4 - Drianed

1 2 3 4 Mohr-Coulomb ơơ dat dap lop 2 lop 3 lop 4

Type Drained Drained Drained Drained

Yunsat [kKN/m3] 16.63 15.23 13.62 15.13 sat [kKN/m3] 19.22 19 15.88 17.62 k, [m/day] 0.003 0.001 0.018 0.009 ky [m/day] 0.003 0.001 0.018 0.009

€init [-] 0.5 0.5 0.5 0.5 Cụ [-] 1.00E+15 1.00E+15 1.00E+lS 1.00E+15 Ever [kKN/m?] 7808 8621 4609 4017

Vv [-] 0.3 0.3 0.3 0.3 Gret [kKN/m?] 3003.077 3315.769 1772.692 1545 Eoea [kKN/m?] 10510.769 11605192 6201.423 5407.5

Yret [m] 0 0 0 0 Cincrement [KN/m?/m] 0 0 0 0 Trụ [kN/m?] 0 0 0 0

Neutral Neutral Neutral Neutral permeability e Xét biến dang ngang U,

Nâng mực nước lên cao trình mực nước thiết kế +12.82 m.

Hạ mực nước xuông cao trình +1.4 m e Xét ứng suất cat (shear strains) m

Ha mực nước xuống cao trình +1.5 m Chính ứng suất cắt này làm cho mái đê phía đồng bị gay va sụp xuống, khi dâng nước lên ứng suât bat đầu xuât hiện, khi rút nước di ứng suat cat bat đầu phát triên. e Xét điểm dẻo (plastic points)

Nâng mực nước lên cao trình mực nước thiết kế +12.82 m. e Undrained sử dụng C’, @°

Bang 9: Thông số đâu vào cho trường hợp 4 - Undrianed

1 2 3 4 Mohr-Coulomb ơ dat dap lop 2 lop 3 lop 4

Type UnDrained UnDrained UnDrained UnDrained

Yunsat [kN/m3] 16.63 15.23 13.62 15.13 Xsat [kN/m3] 19.22 19 15.88 17.62 ky [m/day] 0.003 0.001 0.018 0.009 ky [m/day] 0.003 0.001 0.018 0.009

Vv [-] 0.3 0.3 0.3 0.3 Greet [kN/m] 3003.077 3315.769 1772.092 1545 Eoea [kN/m] 10510.769 11605192 6204.423 5407.5

Neutral Neutral Neutral Neutral permeability e Xét biến dang ngang U,

Nâng mực nước lên cao trình mực nước thiết kế +12.82 m.

Hạ mực nước xuông cao trình +l.4m e Xét ứng suất cat (shear strains)

Hạ mực nước xuông cao trình +1.4 m. e Xét điểm dẻo (plastic points)

Nâng mực nước lên cao trình mực nước thiết kế +12.82 m.

- _ Từ véc tơ chuyển vị ngang U, ta thay được quy luật co ban của đê dat này là nó đang dịch chuyển: nó đi vào phía đồng khi mực nước dâng lên và đi ra phía sông khi

_ 94 - mực nước rút và dịch chuyển trong phạm vi đàn hồi Khi mực nước dâng lên thì mái phía đồng có nguy co bị trượt và khi nước hạ thì mặt trượt lại dịch chuyển về mái phía sông Bài toán này giống với bài toán cắt ở trạng thái động với tần số rất nhỏ.

- - Hình dạng và vi trí cung trượt thi bài toán Drained lại diễn tả đúng hơn bài toán

- Tai thoi điểm ban đâu đất đắp thân đê ở trang thái nửa cứng, khi mực nước trong sông dân lên thì khối đất đắp bắt đầu ngậm nước lại Trạng thái của thân đê thay đối từ nửa cứng sang dẻo, điều nay đồng nghĩa với sức chống cat của đất giảm từ C , sang Cy, y Vì thế để tiệm cận được với thực tế ta phải xét nhiều trường hợp vì mỗi bài toán chỉ đúng cho một thời điểm nào đó của thực tế, đồng thời để biết được trường hợp nào nguy hiểm nhất cho công trình.

- Tir kết quả phân tích của Plaxis tác giả thấy giải pháp xử lý sat lở cho mái dốc băng kè cứng là không khả quan nữa Vì từ những điểm dẻo phá hoại bắt đầu xuất hiện ở mặt mái dốc phía sông khi mực nước rút xuống dân, néu dùng kè cứng thì chỉ góp phân tăng thêm áp lực lên mái đê và làm mái đê trượt nhanh hơn Hơn nữa sự liên kết giữa lớp bê tông và đất yếu, khi dòng nước có vận tốc lớn dễ bị cuốn trôi Điều này đã xảy ra tại tuyến kè Căng Hạ (công trình thực tế đang xét), phần lăng thé đá hộc hộ chân kè hầu hết đã bị xói trôi không còn hình dạng rõ ràng, phần mái kè băng đá lát khan bị xô, trượt, bong tróc.

- Do đó, các giải pháp xử lý băng tường hào chống thắm, ctr bê tông cốt thép dự ứng lực tác giả sẽ không lựa chọn để xử lý cung trượt cho mặt cắt T24 này mà sẽ dùng giải pháp cọc xi măng đất kết hợp với trồng cỏ.

4.5.5 Giải pháp xử lý cung trượt cho mặt cắt T24 Giải pháp xử lý cho đoạn đê sạt trượt từ K24+620 đến K24+740 :

- _ Sử dụng hàng cọc xi măng đất: khoan từ mép đỉnh đê phía sông với khích thướcD =0.5m, sâu 20m, từ cao trình +14 đến — 6m Do cung trượt cung trượt sâu với chiều dài khoảng 120m nên tác giả dự tính chiều dài hàng cọc sẽ bồ trí bằng chiều dài tuyến

-95 - kè Cam Vân: có chiều dài 1451.4m từ K23+500 đến K25+100 Hang coc này có tác dụng ngăn dòng thấm từ sông vào đồng khi mực nước lên cao nhất và giữ ôn định cho đỉnh đê Đồng thời sau này có thé tận dụng dé cắm những cột mốc giao thông trên những đầu cọc.