nghiên cứu ứng dụng túi vải địa kỹ thuật trong xây dựng đê quai lấn biển tiên lãng - hải phòng

- 1 - MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Ngày nay, việc lấn biển đã trở thành chiến lược lâu dài của nước ta và nhiều nước trên thế giới. Trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước trước sức ép quỹ đất dành cho công nghiệp ngày càng thu hẹp, việc quai đê lấn biển là rất cấp thiết. Việt Nam với hàng ngàn đảo và quần đảo chiều dài bờ biển dài trên 3000km kéo dài từ Bắc vào Nam vị trí thuận lợi để phát triển kinh tế ven biển và xây dựng cơ sở hạ tầng ven biển. Chính vì vậy đòi hỏi chúng ta phải xây dưng cơ sở hạ tầng để bảo vệ các khu dân cư và các đặc khu kinh tế các khu công nghiệp ven biển. Việt Nam với 24 tỉnh có đê biển chạy dài từ Quãng Ninh tới Kiên Giang, hệ thống đê bảo vệ cho sản xuất công, nông nghiệp nuôi trồng thủy sản và nhân dân sống ven biển, Những năm gần đây nhiều đoạn đê biển bị sạt lở và lún sụt do yếu tố khí hậu gây ra như lũ lụt, bão lớn và hiện tượng sóng thần hết sức nghiêm trọng. Để lại hậu quả nặng nền cho nhân dân sinh sống ven biển, làm thiệt hạ về kinh tế và hư hỏng cơ sở hạ tầng ven biển, thay đổi hệ sinh thái ven biển. Để bảo vệ dân cư và cơ sở vật chất ven biển việc xây mới và cải tạo hệ thống đê biển hiện có rất cần thiết và cực kì quan trọng. Hệ thống đê biển nước ta được hình thành qua nhiều thế hệ, phần lớn là thi công thủ công, vật liệu đắp đê không đạt được tiêu chuẩn về cấp phối hạt, vấn đề lún sụt đê biển không thể tránh khỏi, do thân đê được đắp trên nền đất yếu. Do đó việc sửa chữa và cải tạo gặp rất nhiều khó khăn. Giải pháp sử dụng túi vải địa kỹ thuật để xử lý các sự cố và làm mới các tuyến đê biển hiện nay là 1 giải pháp hợp lý. Với khả năng chịu kéo và phân bố đều áp lực nên đất nền giảm được hiện tượng lún không đều. Bên cạnh đó sử dụng túi vải địa kỹ thuật tận dụng được vật liệu địa phương cát biển nguồn vật liệu dồi dào, vật liệu bơm vào túi có thể bơm liên tục cho tới khi đầy túi mà không cần dừng lại chờ cố kết. Bên cạnh đó việc thi công túi vải địa kỹ thuật đơn giản, thi công chủ yếu bằng máy. Đề tài tập trung nghiên cứu tính toán túi vải cường độ chịu lực và khả năng làm việc với nền đất yếu khi quai đê lấn biển. Từ đó đưa ra những kiến nghị cần thiết khi - 2 - ứng dụng giải pháp này trong thực tế xây dựng công trình lấn biển. Do đó đề tài: "Nghiên cứu ứng dụng túi vải địa kỹ thuật trong xây dựng đê quai lấn biển Tiên Lãng - Hải Phòng". có ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn. 2. Mục đích nghiên cứu của đề tài Hệ thống hóa cơ sở lý luận về công nghệ thi công đê biển bằng vật liệu địa phương chứa trong các túi vải địa kỹ thuật, trong xây dựng đê biển và phân tích cơ chế làm việc kết cấu đê biển đó với đất nền yếu. Nghiên cứu, tính toán xác định những thông số hình học của túi vải, ứng suất trên bề mặt túi từ đó lựa chọn thông số thiết kế cho túi, đánh giá ổn định, lún tổng thể của thân đê biển túi vải chứa cát trên nền đất yếu. Dùng phần mền GeoCoP(3.0) bộ phần mềm chuyên dụng được phát triển bởi công ADAMA - Engineering - Hoa Kỳ dùng tính toán thảm vải địa kỹ thuật và túi vải địa kỹ thuật, và phần mềm PLAXIS 8.2 là phần mềm chuyên dụng về tính toán Địa kỹ thuật của hãng phần mềm Địa kỹ thuật Quốc tế PLAXIS BV Hà Lan. PLAXIS 8.2 được xây dựng trên cơ sở phân tích các bài toán Địa kỹ thuật bằng phương pháp phần tử hữu hạn. Có thể giải quyết được các bài toán phân tích ứng suất biến dạng, đánh giá ổn định về cường độ của khối đất đá, các bài toán thấm và cố kết theo thời gian với các mô hình thành phần mới. Các mô hình này mô phỏng đặc tính phi tuyến của đất và sự phụ thuộc thời gian của môi trường đất đá. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu giải pháp sử dụng túi vải địa kỹ thuật chứa lõi cát để làm thân đê biển thay cho vật liệu truyền thống ông cha ta sử dụng. Dùng bộ phần mềm Plaxis (8.2) để tính toán các dạng mặt cắt đê biển cổ điển truyền thống và hiện đại trên nền đất yếu từ đó lựa chọn kết cấu thân đê biển. Dùng bộ phần mềm GeoCoP(3.0) để tính toán túi vải địa kỹ thuật áp dụng thi công đê biển. Bài toán ứng dụng tính toán cho thân đê quai lấn biển huyện Tiên Lãng Hải Phòng. - 3 - 4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu Ứng dụng túi vải địa kỹ thuật cho các công trình lấn biển, đê biển và các công trình bảo vệ bờ. Nghiên cứu nền đất yếu và các giải pháp xử lý nền đất yếu như xử lý bằng biện pháp kết cấu công trình, xử lý móng công trình và đặc biệt là xử lý nền công trình. Sử dụng phần mềm GeoCop(3.0) để tính toán các thông số của túi vải. Sử dụng phần PLAXIS 8.2 được xây dựng trên cơ sở phân tích các bài toán địa kỹ thuật bằng phương pháp phần tử hữu hạn. Có thể giải quyết được các bài toán phân tích ứng suất biến dạng, đánh giá ổn định về cường độ của khối đất, các bài toán thấm và cố kết theo thời gian với các mô hình thành phần mới. 5. Kết quả đạt được Tổng quan được tình hình đê biển của nước ta và đê biển của các nước trên thế giới. Tổng kết được vấn đề nền đất yếu và các biện pháp xử lý nền đất yếu để xây dựng công trình. Tính toán được kích thước và độ bền của túi vải địa kỹ thuật, từ kết quả tính toán đó tính toán lún cho toàn bộ thân đê Sử dụng thành thạo hai phần mềm chuyên dụng tính toán địa kỹ thuật là: phần mềm GeoCop(3.0) và phần mềm PLAXIS 8.2. 6. Nội dung chính của luận văn Chương I: Tổng quan về đê biển và các công trình bảo vệ bờ biển Chương II: cơ sở lý thuyết và phương pháp tính toán túi vải địa kỹ thuật trong xây dựng công trình. Chương III: Tính toán túi vải địa kỹ thuật, ổn định tổng thể, tính lún và biên pháp thi công công trình đê quai lấn biển Tiên Lãng – Hải Phòng Kết Luận và kiến nghị Tài liệu tham khảo Phụ lục tính toán - 4 - CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ ĐÊ BIỂN VÀ CÁC CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ BIỂN 1.1 Tổng quan về đê biển Việt Nam Nước ta có đường bờ biển dài hơn 3600km, trải dài từ Móng Cái đến Hà Tiên. Trong đó có 1400km trực tiếp với biển. Bờ biển có nhiều vùng vịnh và nhiều cửa sông đổ ra biển, tạo nên nhiều cồn cát và bãi cát như Bãi Cháy (Quãng Ninh), Đồ Sơn (Hải Phòng), Sầm Sơn (Thanh Hóa), Cửa Lò (Nghệ An)… Đê biển Việt Nam được hình thành qua nhiều thế hệ với quy mô khác nhau có nhiệm vụ bảo vệ an toàn và ổn định đời sống dân cư ven biển, các khu du lịch, các vùng sản xuất nông nghiêp, nuôi trồng thủy sản… Hầu hết các tuyến đê hiện nay làm bằng đất, mái đê được bảo vệ bằng trồng cỏ hoặc lát đá. Các tuyến đê được củng cố và nầng cấp do nhân dân bỏ công đắp và nhà nước hổ trợ kinh phí. Một số tuyến đê bờ biển bị sạt lở đã được kè lát mái bảo vệ, kè lát mái được làm bằng đá hộc, lát khan trong khung bê tông cốt thép hoặc trong khung đá xây. Dưới lớp đá hộc được thiết kế tầng lọc ngược cấu tạo gồm dăm lót dày 10 đến 15cm, cát lót dày 10cm và lớp vải địa kỹ thuật. Hệ thống đê sông, đê biển hiện nay chỉ mới có thể đảm bảo an toàn ở mức độ nhất định tuỳ theo tầm quan trọng về nhân sinh, kinh tế từng khu vực được bảo vệ, một số tuyến đê đã được đầu tư khôi phục, nâng cấp thông qua các dự án PAM và các dự án hỗ trợ của ADB có thể chống với gió bão cấp 9 và mức nước triều tần suất 5%, nhiều tuyến chưa được tu bổ, nâng cấp chỉ có thể đảm bảo an toàn với gió bão cấp 8. Mặt khác, do điều kiện kinh tế việc đầu tư chưa được tập trung đồng bộ, kiên cố, lại chịu tác động thường xuyên của mưa bão nên hệ thống đê, kè biển vẫn tiếp tục bị xuống cấp như đê biển tại các tỉnh Miền Trung, Nam Định, Hải Phòng, Thanh Hoá, Hà Tĩnh. Việc quy hoạch tuyến đê và tiêu chuẩn an toàn đê biển chưa được đề cập đầy đủ. Theo xu thế phát triển chung, vùng ven biển nước ta là một vùng kinh tế trọng điểm năng động và ngày càng đóng vai trò quan trọng hơn trong nền kinh tế quốc dân và an ninh quốc phòng. Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ về công nghiệp, du lịch, việc chuyển đổi cơ cấu sản xuất (tăng nuôi trồng thuỷ, hải sản) và khôi phục các làng - 5 - nghề truyền thống, thì tuyến đê nói chung và đê biển nói riêng sẽ không chỉ có mục tiêu ngăn lũ, ngăn mặn chung mà còn phải kết hợp đa mục tiêu, vừa ngăn lũ, kiểm soát mặn bảo đảm an toàn dân sinh, kinh tế cho vùng đê bảo vệ, đồng thời kết hợp là tuyến đường giao thông ven biển quan trọng phục vụ phát triển kinh tế, du lịch, an ninh quốc phòng. Hệ thống đê biển cần phải được quy hoạch, đưa tiêu chuẩn an toàn theo trình độ thế giới trong điều kiện Việt Nam. Bên cạnh đó sự biến đổi khí hậu toàn cầu, đê biển có tầm quan trọng trong việc ngăn mặn giữ ngọt, chống biển lấn, khai hoang chống lũ lụt bảo vệ các vùng đất ven biển bảo vệ các đặc khu kinh tế quan trọng. 1.2 Tình hình đê biển trên thế giới Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, vật liệu mới và máy móc thi công hiện đại trên thế giới đã xây dựng nhiều tuyến đê biển. Điển hình như tuyến đê biển Saemangeum Hàn Quốc, Đê biển Afsluitdijk Hà Lan… Đê biển Saemangeum bao quanh một vùng biển có diện tích 401 km2 Với chiều dài 33,9 km, nó nằm giữa biển Hoàng Hải và cửa sông Saemangeum. Đê biển Afsluitdijk với tổng chiều dài hơn 32km, rộng 90m, cao hơn mực nước biển trung bình là 7,25m. Công trình này chạy dài từ mũi Den Oever thuộc tỉnh Noord Holland lên đến mũi Zurich thuộc tỉnh Friesland. Công trình được thi công trong vòng sáu năm, từ 1927 đến 1933. Đê biển Deep Bay ở Hongkong dài 3,5km, để đảm bảo mái đê ổn định trong thời gian ngắn, không cho đất mới đắp lún xuống nền bùn, đồng thời để tiết kiệm đất đắp người ta đã sử dụng vải địa kỹ thuật với 3 chức năng: bảo vệ, phân cách và gia cố đất yếu. Đê bảo vệ thành phố New Orleans (Mỹ) người ta đã dùng vải địa kỹ thuật Nicolon trải trên nền đất yếu để giảm kích thước-tiết kiệm khối lượng đắp Việc bảo vệ đê biển, bờ biển được các nước có bờ biển đặc biệt quan tâm nhất là các thành phố ven biển. Đê biển ngoài tác dụng bảo vệ bờ còn tạo vùng trú ẩn cho tàu thuyền bảo vệ cảnh lớn khi có gió bão. - 6 - 1.3 Các công trình bảo vệ bờ biển ở Việt Nam Đê biển Việt Nam được hình thành từ rất sớm nhằm bảo vệ sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thủy hải sản. Các tuyến đê biển được tạo thành từ những vùng đất rộng lớn cơ bản kép kín cùng với đê sông, hằng năm các tuyến đê biển vẫn được củng cố nâng cấp. Hiện nay việc đầu tư nâng cấp cải tạo các tuyến đê kè bảo vệ bờ biển rất được quan tâm từ kinh phí cũng như các giải pháp kỹ thuật, vật liệu mới và kết cấu công trình. Tuyến đê biển cải tạo và nâng cấp vẫn là đê bằng vật liệu đất đắp hoặc đá đổ chưa có đột phá lớn trong việc thay đổi vật liệu thân đê. Bảo vệ mái đê bằng cấu kiện bê tông cốt thép tự chèn có liên kết ngàm với nhau. Chân kè thường là ống buy lõi đá hộc hoặc lăng thể đá hộc. Với điều kiện tự nhiên khắc nghiệt, điều kiện kinh tế chưa cho phép đê biển Việt Nam đang thi công và trong tương lai gần vẫn tính toán thiết kế cho nước tràn qua đỉnh đê với lưu lượng cho phép. Tuy nhiên vật liệu xây dựng đê biển chủ yếu là đất mềm yếu rời rạc đặt trên nền đất yếu do đó nước tràn qua đỉnh thường làm hư hỏng công trình. Vấn đề đặt ra là nghiên cứu kết cấu thân đê nhăm đảo bảo an toàn cho toàn tuyến đê trong mọi điều kiện khí hậu. 1.3.1 Hình dạng kích thước Mặt cắt đê ở 3 miền có sự khác nhau rõ rệt: Miền bắc: mặt cắt đê có dạng hình thang, mặt đê có bề rộng từ B=3÷5m, đê phía biển có hệ số mái m=3÷4 mái phía đồng và khu dân cư m=2÷3, cao độ đỉnh đê biển miền bắc thay đổi trong khoảng +(4÷5)m.Với cao độ này đê biển chống được mực nước dâng tổng hợp ứng với tần suất p=5% và có gió bão cấp 9. Miền trung: các tỉnh miền trung thường gặp nhiều thiên tai bão lụt, địa hình có độ dốc lớn nên thời gian tập trung nước lũ rất nhanh mùa mưa các sông đổ ra biển nhanh nên mực nước biển dâng cao làm nhiễm mặn đồng ruộng ngập cơ sở hạ tầng các vùng ven biển. Mặt cắt đê cũng có dạng hình thang bề rộng đỉnh đê B=1,5÷3m, mái đê phía biển m=2÷2,5; mái đê phía đồng m=1,5÷2; cao độ đỉnh đê biến đổi từ +(1,5÷4). Cục bộ có những tuyến cao hơn như Nghi Xuân (Hà Tĩnh) là +4,5÷5,0m. - 7 - Miền Nam: đê biển bị chia cắt thành nhiều đoạn ngắn bởi có nhiều sông nhỏ đổ ra biển và nhiều cồn cát lớn. Mặt cắt đê biển không đồng bộ, có những tuyến đê bề rộng đỉnh đê B=2÷3m, bên cạnh đó có những tuyến đê biển bề rộng đỉnh đê B=6÷8m, mái đê rất dốc về cả hai phía (m=1÷2) một số tuyến đê biển quan trọng thì hệ số mái có thể đạt được (m=1,75÷2), cao độ đỉnh đê nhìn chung còn rất thấp có nới còn thấp hơn mực nước triều cao nhất, điển hình là tuyến đê phía đông tỉnh Cà Mau. 1.3.2 Vật Liệu đắp thân đê Miền Bắc: thân đê được đắp bằng đất thịt, đất phù sa cửa sông, một số tuyế đê đắp bằng đất lẫn cát. Một số đoạn đê đắp hoàn toàn bằng đất cát như đê Hải Thịnh, Hải Hậu, Nam Định. Một số tuyến đê phía trước có bãi sú vẹt chắn sóng. Miền Trung: thân đê được đắp bằng đất thịt nhẹ pha cát, có tuyến được đắp bằng đất sét pha cát. Một số tuyến nằm sâu phía trong thì thân đê được đắp bằng cát như các tuyến đê huyện Quãng Xương, Diễn Châu, Kỳ Anh, Vĩnh Trinh… Miền Nam: đất đắp đê tùy theo chất đất của từng vùng, các loại đất thường được sử dụng để đắp đê là: đất thịt nhẹ, đất thịt nặng, đất pha sét, pha cát bùn nhão… Tuyến đê đắp trên nền đất yếu thường là bùn. Vì vậy khó xây dựng được các công trình kiên cố như các cống ngăn triều, các công trình bảo vệ đồng ruộng. 1.3.3 Lớp bảo vệ mặt đê phía giáp biển Miền Bắc: Phần lớn được bảo vệ bằng cỏ, những đoạn chịu trực tiếp của sóng được bảo vệ bằng kè đá lát mái, lát tấm bê tông đúc sẵn hoặc đá hộc lát khan trong các khung xây chia ô cắt khớp. Miền Trung: hầu hết được bảo vệ bằng trồng cỏ, một số đoạn những năm gần đây xây dựng cứng hóa được kè lát mái hoặc lát tấm bê tông đúc sẵn. ngoài ra tuyến đê chịu ảnh hưởng trực tiếp của sóng biển phía trước chân đê còn được bảo vệ bằng các rừng sú vẹt, đước phá sóng. 1.4 Những sự cố hư hỏng đê biển thường gặp Nhìn chung đê biển Việt Nam vùng chịu ảnh hưởng lớn nhất và bất lợi nhất là đê biển miền Bắc và miền Trung, khí hậu biến đổi nhiều và chịu ảnh hưởng của rất nhiều trận bão và lũ lớn trong năm. Đê biển Nam bộ ít chịu ảnh hưởng của các điều kiện tự - 8 - nhiên bất lợi nhưng chịu ảnh hưởng trực tiếp của sóng biển cao hơn so với các yếu tố của sông. Hệ thống đê biển Việt Nam hiện nay chỉ đủ điều kiện đáp ứng chịu được cơn bão cấp 9 và mực nước triều trung bình, chưa đủ để áp ứng được vấn đề biến đổi khí hậu toàn cầu. Các dạng hưu hỏng thường gặp là: Những đoạn đê trực diện với biển, chịu ảnh hưởng trực tiếp của gió bão, triều cường và sóng lớn, thường rất dễ bị sạt sập, có trường hợp mái sạt sập và sóng cuốn trôi 1/3÷1/2 thân đê. Sạt sập là hiện tượng phổ biến nhất của đê biển Việt Nam, không phải chỉ đối với các tuyến đê được đắp bằng cát có tầng lọc ngược và lớp chống thấm, mà đối với những đoạn đê có lát đá kè mái hoặc tấm lát bê tông tự chèn bảo vệ mái. Những đoạn đê có kết cấu bảo vệ yếu, sóng sẻ làm sập mái đê phía biển. Những đoạn đê bảo vệ cứng phía biển, do cấp đê biển chưa đáp ứng được tần suất thiết kế nên sóng leo tràn qua đỉnh đê làm hư hỏng mái đê phía đồng có thể dẫn đến hiện tượng vỡ đê. Nhiều đoạn đê trước đây có rừng chắn sóng nên đoạn đê cơ bản vẫn đảm bảo an toàn trước điều kiện bất lợi của tư nhiên. Hiện nay rừng chắn sóng bị phá hủy, đê chịu trực tiếp của sóng và thủy triều. Do vậy nếu không được nâng cấp và bảo vệ sẻ có nguy cơ vỡ đê. Trường hợp lũ lớn, lượng nước phía đồng tập trung nhanh do lưu lượng thoạt lũ của cửa sông không kịp, sóng và triều ở mực nước biển thấp đây cũng là nguyên nhân gây ra vỡ đê. Những đoạn đê có nền yếu khi nước triều lên rồi xuống rất nhanh, dòng chảy do triều sẽ moi rỗng nền dẫn đến sạt lở hoặc sập đê ở những đoạn xung yếu. 1.5 Các phương pháp xây dựng đê biển truyền thống Đê biển và đê cửa sông ở Việt Nam được hình thành từ những năm 30 của thế kỷ trước, một số tuyến đê khu vực ven biển Nam Bộ từ Vũng Tàu đến Kiên Giang được hình thành sau giải phóng Miền Nam năm 1975. Do điều kiện kinh tế, khoa học công nghệ chưa phát triển nên phần lớn đê biển Việt Nam hiện có đc đắp bằng thủ công vật liêu đắp tại chổ, hàm lượng cát và đất á cát khá cao. - 9 - Những tuyến đê được xây dựng trước đây phần lớn do tự phát, manh múi không có quy hoạch tổng thể. Thi công thủ công do nhân dân tự làm với vật liệu đắp tại chổ, phương tiện đắp thô sơ chủ yếu là sức người và sức kéo của trâu bò. Đất đổ cao dần thành đê, khối đắp không được đầm nén. Kích thước đê không được áp dụng theo một quy định quy phạm nào. Do đó đê biển chỉ mới bảo vệ đc với hệ số an toàn rất bé. Thân đê biển là bộ phận quan trọng của đê biển, nó chịu tải trọng chính của đê biển. Ông cha ta trước đây thường sử dụng vật liệu thông thường là đất tốt, có chỉ tiêu cơ lý đảm bảo ổn định cho đê. Đất đắp đê thường khai thác ở các mỏ vật liệu nằm xa vị trí công trình. Tuy nhiên hiện nay các dự án đê biển đều có xu hướng lấn ra biển do đó khi đắp đất trong nước rất khó khăn. Để thuận tiện cho xây dựng và giảm giá thành công trình nghiên cứu dùng vật liệu tại chổ để đắp đê biển, loại vật liệu này thường là cát, á cát, á sét có hệ số rỗng lớn và độ ngậm nước cao. 1.6 Khái quát chức năng và tính chất vật lý của vải địa kỹ thuật 1.6.1 Chức năng của vải địa kỹ thuật Trong các loại công trình đất, vải địa kỹ thuật thực hiện 5 chức năng cơ bản đơn lẻ hoặc kết hợp tuỳ thuộc vào các ứng dụng: 1.6.1.1 Chức năng phân cách Lớp vải địa kỹ thuật dùng để ngăn cách giữa hai lớp vật liệu có kích thước hạt khác nhau (có những đặc tính khác nhau về khả năng thấm, độ ma sát, khả năng chịu tải), dưới tác động của ứng suất nhất là những ứng suất do các phương tiện vận chuyển tác động lên làm cho vật liệu hạt giữ nguyên vẹn các đặc tính cơ học của nó. 1.6.1.2 Chức năng gia cường Vải địa kỹ thuật có tính chịu kéo cao. Người ta lợi dụng đặc tính này để truyền cho đất một cường độ chịu kéo nào đó theo kiểu gia cố cốt cho đất hoặc chứa đất vào các túi vải địa kỹ thuật. - 10 - 1.6.1.3 Chức năng bảo vệ Ngoài độ bền cơ học như bền kéo, chống đâm thủng cao … thì vải địa kỹ thuật còn có tính bền môi trường (chịu nước mặn) và khả năng tiêu thoát nước nhanh. Nên vải địa kỹ thuật được kết hợp với các vật liệu khác như thảm đá, rọ đá, đá hộc, bê tông … để chế tạo lớp đệm chống xói cho đê, đập, bờ biển, trụ cầu, chống thẩm lậu bờ, lòng dẫn, trải vải xuống đáy sông thay cho bè chìm giữ hình dạng dòng chảy không đổi. 1.6.1.4 Chức năng lọc Lớp vải địa kỹ thuật đóng vai trò là lớp lọc được đặt giữa hai lớp đất có độ thấm nước và cỡ hạt khác nhau, chức năng của lớp lọc là tránh sự trôi đất từ phía đất có cỡ hạt mịn hơn vào lớp vật liệu thô. Lớp lọc nhằm đảm bảo một dòng nước không có áp trong suốt tuổi thọ của công trình. 1.6.1.5 Chức năng tiêu thóat nước Khả năng thấm theo phương vuông góc với mặt phẳng vải địa kỹ thuật không dệt để chế tạo mương tiêu thoát nước ngầm. Dòng thấm trong đất sẽ tập trung đến rãnh tiêu có bố trí lớp vải lọc và dẫn đến khu tập trung nước bằng đường ống tiêu. Vải địa kỹ thuật dùng để thoát nước cần có đủ chiều dày để chuyển được lưu lượng nước cần thoát. 1.6.2 Tính chất vật lý của vải địa kỹ thuật 1.6.2.1 Kích thước hình học của vải địa kỹ thuật thương phẩm Chiều rộng vải: vải địa kỹ thuật thương phẩm có chiều rộng chuẩn từ 5m đến 5.5m. Nếu chiều rộng lớn hơn thì phải chắp nối. - Chiều dài vải: được khống chế sao cho khi cuộn lại thành cuộn tiện cho việc vận chuyển và thi công. Tùy thuộc khối lượng đơn vị thể tích vải, chiều dài của vải thay đổi từ 50m đến 200m. 1.6.2.2 Khối lượng đơn vị diện tích của vải địa kỹ thuật (g/m2) Là khối lượng tính bằng gam của 1m2 vải, thí nghiệm theo tiêu chuẩn 14TCN 93-1996. Chỉ tiêu này liên quan đến độ dày và độ rỗng của vải, phản ánh gián tiếp khả năng thấm nước và sức chịu chọc thủng của vải. [...]... do vải co lại là lực kéo do co (shrinkage teesion) Có nhiều phương pháp thí nghiệm co nhiệt của vải địa kỹ thuật đã được sử dụng ở nhiều nước Tính chất vật lý của vải địa kỹ thuật, phương pháp thí nghiệm, kiểm tra và các khoảng trị số của các vải địa kỹ thuật thường gặp thể hiện bảng 1.1 Phụ lục 1.6.3 Vấn đề ứng dụng vải địa kỹ thuật trong xây dựng 1.6.3.1 Trong xây dựng dân dụng Liên kết cọc: vải địa. .. không thể áp dụng một giải pháp kỹ thuật cụ thể mà tùy theo từng vùng để đưa ra những giải pháp bảo vệ phù hợp và hiệu quả Các chức năng và tính chất vật lý của vải địa kỹ thuật chứng tỏ sự phù hợp khi sử dụng để xây dựng đê biển ở Việt Nam Các ứng dụng của vải địa kỹ thuật đã được sử dụng trọng xây dụng dân dụng, giao thông và thủy lợi Các công trình bảo vệ bờ sử dụng túi vải địa kỹ thuật Geotube... rỗng là thuộc tính của vải địa kỹ thuật, nó quyết định tính thấm nước, tính dẫn nước của vải địa kỹ thuật Độ dày của vải địa kỹ thuật dệt không lớn khoảng 0.5mm, nhưng độ dày vải địa kỹ thuật không dệt là đáng kể, nó có thể từ 5mm đến 20mm - Độ rỗng thể tích của vải địa kỹ thuật (đối với vải địa kỹ thuật dày) Xét một mẫu vải có diện tích 1m2 và chiều dày vải T, vậy thể tích mẫu vải là: V= 1(m2 ) x T... (1.1) Trong đó: G - khối lượng của mẫu vải thí nghiệm (kg/m3) ρ - khối lượng đơn vị của loại polime làm sợi (kg/m3) Thông thường thì vải địa kỹ thuật làm lọc n>30% - Độ rỗng bề mặt của vải địa kỹ thuật ( đối với vải địa kỹ thuật mỏng) Tính rỗng của vải địa kỹ thuật được biểu thị định lượng bằng độ rỗng bề mặt: POA = S rong S 100% (1.2) - 12 Trong đó: S - diện tích mẫu vải; Srỗng- diện tích rỗng có trong. .. Không có ứng suất kéo giữa vật liệu trong túi và vỏ túi Sơ đồ tính toán được trình bày trong hình như sau: Hình 2.1: Sơ đồ tính toán vỏ túi vải địa kỹ thuật Trong đó: h: chiều cao túi b: Chiều rộng túi vải địa kỹ thuật tiếp xúc với nền W: chiều rộng tối đa của túi vải địa kỹ thuật P0: áp lực bơm trong túi γ: Khối lượng riêng của vật liệu bơm vào túi L: chu vi của túi R: bán kính cong của túi Với một... vải địa kỹ thuật làm bằng chất liệu chống bào mòn tốt vải địa kỹ thuật cũng dễ bị các loại gậm nhấm và các sinh vật khác làm thủng Điều này cần đặc biệt chú ý khi dùng vải địa kỹ thuật cho đê đập c) Làm thay đối tính chất của vải địa kỹ thuật Những polyme dùng làm vải địa kỹ thuật (polyester, polypropylene ) có tính bền hoá học khá tốt Tuy nhiên, trong một số trường hợp đất bị nhiễm bẩn nhiều cần nghiên. .. nhiều cần nghiên cứu cẩn thận Cần chú ý vải địa kỹ thuật rất dễ hư hại do tác dụng của tia cực tím của ánh sáng mặt trời Nếu do điều kiện thi công, vải địa kỹ thuật phải để lộ thiên đến 3 tuần thì cần phải dùng loại vải địa kỹ thuật chịu được tia cực tím Theo thí nghiệm, loại polyester có tính ổn định về tia cực tím lớn hơn cả Trong phạm vi của luận văn là sử dụng vải địa kỹ thuật làm các túi chứa cát,... đặc tính sau: - Khả năng chịu kéo của vải địa kỹ thuật - Độ bền chọc thủng của vải địa kỹ thuật - Độ bền theo thời gian của vải địa kỹ thuật 2.3 Những nguyên tắc tính toán và thiết kế công trình trên nền đất mềm yếu Để công trình làm việc bình thường trên nền đất yếu thì cần phải gia cố, xử lý Giải pháp dùng các túi vải địa kỹ thuật áp sát mặt nền phân bố đều áp lực lên mặt nền - 27 là một trong những... vải; Srỗng- diện tích rỗng có trong S Các loại vải địa kỹ thuật thương phẩm hiện nay có POA thay đổi trong phạm vi từ 6% đến 12% Loại vải địa kỹ thuật thưa có POA đạt 36% 1.6.2.5 Độ thưa của vải địa kỹ thuật Độ thưa của vải địa kỹ thuật là khái niệm vật lý có liên đến khả năng cho hạt đất lọt qua vải khi vải cùng làm việc với đất Kích cỡ kẽ hở của vải địa kỹ thuật loại dệt hoặc không dệt được định lượng... hợp trượt mái trong khi mực nước triều cao, áp lực sóng lớn nhất - 28 Túi vải địa kỹ thuật thường bố trí vuông góc với hướng sóng đến, chiều cao sóng về lý thuyết tương đương với đường kính túi vải địa kỹ thuật và gần như không phụ thuộc vào yếu tố ngoại cảnh Sự suy giảm của giai đoạn sóng có ảnh hưởng lớn đến sự ổn định của khối xếp túi vải địa kỹ thuật Trong phạm vi nghiên cứu nền đê biển thì chủ . - 2 - ứng dụng giải pháp này trong thực tế xây dựng công trình lấn biển. Do đó đề tài: " ;Nghiên cứu ứng dụng túi vải địa kỹ thuật trong xây dựng đê quai lấn biển Tiên Lãng - Hải Phòng& quot; toán ứng dụng tính toán cho thân đê quai lấn biển huyện Tiên Lãng Hải Phòng. - 3 - 4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu Ứng dụng túi vải địa kỹ thuật cho các công trình lấn biển, . sử dụng để xây dựng đê biển ở Việt Nam. Các ứng dụng của vải địa kỹ thuật đã được sử dụng trọng xây dụng dân dụng, giao thông và thủy lợi. Các công trình bảo vệ bờ sử dụng túi vải địa kỹ thuật