tường chắn đất có cốt

giới thiệu về công nghệ tường chắn đất có cốt,các dạng tường chắn đất có cốt và ứng dụng trong cầu đường,ứng dụng về tường chắn trên thế giới và việt nam.Tính toán so sánh tường chắn theo các quy trình hiện hành và đưa ra các biện pháp phù hợp để sử dụng

Luận văn Thạc sỹ Tường chắn đất có cốt MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ PHẦN MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ TƯỜNG CHẮN CÓ CỐT I.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN TƯỜNG CHẮN CÓ CỐT: I.1.1 Gia cố mái dốc taluy I.1.2 Xây tường chắn I.2 CÁC DẠNG TƯỜNG CÓ CỐT VÀ ỨNG DỤNG TRONG CÁC CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG CẦU ĐƯỜNG I.2.1 Định nghĩa tường chắn đất có cốt I.2.2 Các dạng ứng dụng tường chắn đất có cốt I.2.3 Cấu tạo tường chắn đất có cốt I.3HIỆN TRẠNG ỨNG DỤNG TƯỜNG CHẮN ĐẤT CÓ CỐT TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM I.3.1 Những kết nghiên cứu lý thuyết thực tế xây dựng tường chắn đất có cốt nước giới I.3.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng xây dựng tường chắn đất có cốt Việt Nam I.4 CÁC ỨNG DỤNG, PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA TƯỜNG CHẮN ĐẤT CÓ CỐT I.4.1 Phạm vi áp dụng tường chắn đất có cốt I.4.2 Ứng dụng công nghệ tường chắn đất có cốt I.5 ƯU KHUYẾT ĐIỂM, KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG Ở VIỆT NAM I.5.1 Ưu điểm: HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16 Page Luận văn Thạc sỹ Tường chắn đất có cốt I.5.2 Những vấn đề cần nghiên cứu, ứng dụng thực tiễn xây dựng công trình tường chắn đất có cốt Việt Nam I.5.3 Khả ứng dụng Việt Nam I.6 KẾT LUẬN CHƯƠNG CHƯƠNG 2: CÁC VÍ DỤ ỨNG DỤNG CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ ĐƯỢC THỰC HIỆN TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM II.1 CÁCH XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN, LỰA CHỌN LOẠI ĐẤT ĐẮP II.1.1 Trình tự khảo sát tính toán thiết kế thường chắn đất có cốt II.1.2 Xác định kích thước kiểm toán ổn định tổng thể (ổn định ngoài) tường chắn đất có cốt II.1.3 Tính toán ổn định nội khối tường chắn đất có cốt Xác định tiết diện chiều dài cốt II.1.4 Biến dạng dãn dài cốt cho phép dự toán khả dãn dài cốt II.1.5 Tính toán liên kết mặt tường với cốt tính toán mặt tường II.2 DANH SÁCH VÍ DỤ CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ THỰC HIỆN Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI VỚI CÁC QUY TRÌNH TÍNH TOÁN KHÁC NHAU II.2.1 Danh sách ví dụ công trình thực Việt Nam II.2.2 Danh sách ví dụ công trình thực giới II.3 VÍ DỤ TƯỜNG CHẮN ĐẤT CÓ CỐT CẦU HÙNG VƯƠNG (SỬ DỤNG SỢI GIA CƯỜNG POLYMERIC) II.3.1 Giới thiệu dự án II.3.2 Tiến độ thi công II.3.3 Tiêu chuẩn kỹ thuật dự án II.3.4 Trình tự thi công dự án II.4 VÍ DỤ TƯỜNG CHẮN ĐẤT ĐẦU CẦU ĐƯỜNG SẮT NAM VĨNH YÊN HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16 Page Luận văn Thạc sỹ Tường chắn đất có cốt II.4.1 Giới thiệu dự án II.4.2 Biện pháp cho tường chắn đầu cầu II.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN VÀ SO SÁNH TÍNH TOÁN TƯỜNG CHẮN ĐẤT CÓ CỐT THEO CÁC QUY TRÌNH HIỆN HÀNH III.1 CỐT LIỆU BẰNG VẬT LIỆU TỔNG HỢP ỨNG DỤNG CHO TƯỜNG CHẮN ĐẤT CÓ CỐT III.1.1 Vật liệu tổng hợp ứng dụng cho tường chắn đất có cốt III.1.2 Các đặc tính ngắn hạn cốt liệu vật liệu tổng hợp xét đến thiết kế III.1.3 Các thí nghiệm đánh giá tiêu thiết kế vật liệu III.2 VÍ DỤ TÍNH TOÁN CHO TƯỜNG CHẮN ĐẤT ĐẦU CẦU HÙNG VƯƠNG III.2.1 Công trình tường chắn đất có cốt đầu cầu Hùng Vương – Thành phố Phú Yên III.2.2 Lập bảng tính thiết kế ổn định tường chắn đất có cốt III.3 Tính toán thiết kế tường chắn đất có cốt theo quy trình hành III.3.1 Xác định chiều dài neo theo quy trình BS 8006 AASTHO III.3.2 Tính toán áp lực đất III.3.3 Hệ số tải trọng sức kháng III.3.4 So sánh tính toán theo quy trình AASTHO quy trình châu Âu BS 8006 III.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG KẾT LUẬN CHUNG I KẾT LUẬN II HẠN CHẾ CỦA ĐỀ TÀI TÀI LIỆU THAM KHẢO HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16 Page Luận văn Thạc sỹ Tường chắn đất có cốt DANH MỤC HÌNH VẼ HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16 Page Luận văn Thạc sỹ Tường chắn đất có cốt PHẦN MỞ ĐẦU ĐẶT VẤN ĐỀ VÀ MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Ở Thành phố lớn việc xây dựng nút giao thông khác mức ngày phổ biến đặc biệt hệ thống cầu vượt đường Các cầu ngày yêu cầu mỹ quan, giá thành giảm, xây dựng nhanh chóng Hiện có nhiều kết cấu mố cầu, phổ biến kết cấu bê tông cốt thép có cọc khoan nhồi hay cọc đóng Tuy nhiên việc thi công mố loại đòi hỏi nhiều máy móc, thiết bị, thi công lâu dài Tường chắn đất có cốt có nhiều ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực khác giao thông, thủy lợi, xây dựng… Đó việc xây dựng đường đầu cầu, thay mố bê tông cốt thép Ngoài với phát triển đô thị công tác xây dựng công viên cảnh quan, tường chắn đất có cốt góp phần tạo nên kiến trúc xây dựng đẹp cho mái taluy âm, dương tạo nên hài hòa kiến trúc kết cấu Để chọn loại hình kết cấu thích hợp, đảm bảo đầy đủ tiêu kinh tế, kỹ thuật mỹ quan cần có phân tích chọn lọc Trong luận văn đặt vấn đề “Nghiên cứu, so sánh tính toán tường chắn đất có cốt đường dẫn đầu cầu theo quy trình hành” Phạm vi nghiên cứu: Để giải vấn đề này, phạm vi định có đề cập đến tính toán tường chắn đất có cốt theo tiêu chuẩn AASHTO, BS 8006và so sánh đưa phương án tối ưu Các mục tiêu nghiên cứu: Các công nghệ tường chắn đất có cốt dạng ứng dụng xây dựng cầu đường Tường chắn đất có cốt dự án xây dựng Việt nam giới với dạng vật liệu khác Cấu tạo tường chắn đất có cốt Các loại vật liệu sử dụng xây dựng tường chắn đất có cốt yêu cầu kỹ thuật, tiêu lý loại vật liệu sử dụng Nguyên lý, trình tự tính toán tường chắn đất có cốt theo quy trình AASHTO, BS HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16 Page Luận văn Thạc sỹ Tường chắn đất có cốt So sánh tính toán, hệ số quy trình Cấu trúc luận văn gồm: Chương 1: Giới thiệu tường chắn đất có cốt Chương 2: Các ví dụ ứng dụng công trình thực giới Việt Nam Chương 3: Tính toán so sánh tính toán tường chắn đất có cốt theo quy trình hành Kết luận chung HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16 Page Luận văn Thạc sỹ Tường chắn đất có cốt CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ TƯỜNG CHẮN CÓ CỐT I.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN TƯỜNG CHẮN CÓ CỐT: Từ lâu đời, đất sử dụng loại vật liệu xây dựng.So với loại vật liệu khác, đất rẻ tiền, sẵn có lại có đặc trưng học kém, đặc biệt không chịu lực kéo.Để khắc phục nhược điểm này, biện pháp gia cố đất chất liên kết (vô cơ, hữu cơ, hóa chất), từ năm 1963, Henri Vidal, kỹ sư cầu đường người Pháp đề xuất ý tưởng dùng đất có cốt để xây dựng công trình.Ngày 7-3-1966 ông báo cáo trước Hội đồng Cơ học đất Nền móng nước Pháp sau ông giành quền phát minh này.Cho đến khái niệm đất có cốt ứng dụng công trình xây dựng trở nên quên thuộc với kĩ sư cầu đường, kĩ sư xây dựng khắp nơi giới Đất có cốt loại vật liệu tổ hợp, thực chất dung đất thiên nhiên để xây dựng công trình đất có bố trí lớp cốt vật liệu chịu lực kéo theo hướng định; thông qua sức neo bám (do ma sát, dính neo bám) đất với vật liệu cốt mà loại vật liệu tổ hợp đất có cốt có khả chịu kéo (giống vật liệu bê tông cốt thép có khả chịu kéo, thân bê tông chịu kéo kém) Tường chắn đất truyền thống hay sử dụng gia cố mái dốc ta luy xây tường chắn I.1.1 Gia cố mái dốc taluy Cấu tạo HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16 Page Luận văn Thạc sỹ Tường chắn đất có cốt Hình 1.1: Mái dốc taluy Vật liệu lát đá, bê tông hay ô bê tông trồng cỏ Gia cố mái dốc taluy thường sử dụng khu vực địa chất ổn định, gia cố mái dốc taluy đá hộc để chống xói lở nước mặt - Ưu điểm: rẻ tiền, thi công đơn giản, kết cấu đơn giản - Nhược điểm: khả chịu lực, sử dụng nơi mà than mái taluy tự ổn định I.1.2 Xây tường chắn I.1.2.1 Khái niệm tường chắn Tường chắn công trình giữ cho mái đất đắp đào ổn định khỏi bị sạt trượt làm việc, lưng tường chắn tiếp xúc với khối đất sau tường chịu tác dụng áp lực đất I.2.2.2 Một số loại tường chắn Tường chắn đất loại công trình thường xuyên chịu lực đẩy ngang (áp lực đất), tính ổn định chống trượt chiếm vị trí quan trọng tính ổn định nói chung tường Theo quan điểm tường chắn phân thành loại sau: - Tường chắn trọng lực (hình 1.2a): Độ ổn định đảm bảo chủ yếu trọng lượng thân tường Các loại tường cứng thuộc loại tường - trọng lực Tường nửa trọng lực (hình 1.2b): Độ ổn định đảm bảo trọng lượng thân móng mà trọng lượng khối đất đất đắp đè lên móng Loại tường thường làm bê tông cốt - thép chiều dày tường lớn (nên gọi tường dày) Tường góc (hình 1.2c): Độ ổn định đảm bảo trọng lượng khối đất đắp đè lên móng Tường móng bê tông - cốt thép mỏng nên trọng lượng thân tường móng không lớn Tường mỏng (hình 1.2d): Sự ổn định tường đảm bảo cách chôn chân tường vào Do loại tường gọi HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16 Page Luận văn Thạc sỹ Tường chắn đất có cốt tường cọc tường cừ Để giảm bớt độ sâu chôn đất tường để tăng độ cứng tường người ta thường dùng dây neo Neo a/ b/ c/ d/ Hình 1.2: Một số hình dạng tường chắn - - Tường thấp: Có chiều cao nhỏ 10m Tường cao: Có chiều cao lớn 20m Tường trung bình: Có chiều cao 10m ≤ H ≤ 20m Tường dốc: Khối đất trượt có mặt giới hạn trùng với lưng tường Tường dốc phân tường dốc thuận (hình 1.3a) tường dốc nghịch (hình 1.3b) Tường thoải: Khi góc nghiêng α lưng tường lớn mức độ khối đất trượt sau lưng tường không lan đến lưng tường (hình 1.3c) α a/ α b/ α c/ Hình 1.3: Các dạng tường chắn Nguyên tắc tính toán áp lực đất lên tường dốc lưng tường thoải khác HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16 Page Luận văn Thạc sỹ Tường chắn đất có cốt I.2 CÁC DẠNG TƯỜNG CÓ CỐT VÀ ỨNG DỤNG TRONG CÁC CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG CẦU ĐƯỜNG I.2.1 Định nghĩa tường chắn đất có cốt Hình 1.4: Tường chắn đất có cốt Tường chắn đất có cốt loại tường chắn có cốt lắp ghép với đất đắp gia cường cốt liệu dạng lưới thép mạ kẽm đặc chủng cường độ cao vật liệu tổng hợp có độ dãn dài thấp để chống lại lực đẩy ngang bên khối đất đắp Tường chắn đất có cốt kết hợp kỹ thuật xây dựng vật liệu tiên tiến hiệu tin cậy cao, cấu tạo đơn giản lắp đặt nhanh chóng dễ dàng, ưu điểm trội mặt mỹ quan I.2.2 Các dạng ứng dụng tường chắn đất có cốt * Công trình cầu Trước chưa có công nghệ tường chắn đất có cốt người ta thường sử dụng tường chắn trọng lực đầu cầu, phương án tường chắn đất trọng lực không đáp ứng mỹ quan cầu đường chi phí tốn (thực chất vai trò làm việc chịu lực chủ yếu mố cầu) cầu đô thị cầu vượt đường bộ… việc đáp ứng mỹ quan cần thiết nên công nghệ thi công tường chắn đất có cốt đời đáp ứng nhu cầu mỹ quan kinh tế HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16 Page 10 Luận văn Thạc sỹ III.3.1 Tường chắn đất có cốt Xác định chiều dài neo theo quy trình BS 8006 AASTHO Đối với tường chắn xây dựng mái dốc, phần mái dốc đào bỏ để tạo không gian xây dựng tường chắn đất có cốt Trong trường hợp đó, việc sử dụng mặt cắt ngang tường có cốt hình chữ nhật (chiều dài cốt gia cường thay đổi theo cao độ) hiệu Các thói quen ứng dụng Bắc Mỹ Elias đồng nghiệp giới thiệu quy trình thiết kế hệ tường có cốt sử dụng khối block hình chữ nhật Quy trình thi công ứng dụng khối block tường có cốt áp dụng móng đặt đá đất tốt; đất tốt hiểu đất rắn, có độ lún nhỏ sau hoàn thành xây dựng công trình Trong trường hợp móng yếu hơn, giải pháp gia cố móng cần áp dụng phép sử dụng khối gia cường có hình dạng hình chữ nhật Nhiều giải pháp gia cố móng trước xây dựng đề cấp dến nhiều tài liệu nghiên cứu Các dẫn thiết kế đơn giản hóa đề cập Elias đồng nghiệp cho tường chắn đất có cốt có chiều dài lưới không đồng theo chiều sâu tường bao gồm: • Để kiểm toán ổn định tổng thể, người ta mô khối tường chắn đất có cốt khối hình chữ nhật kích thước (Lo, H) có diện tích tương đương với khối gia cường có chiều dài lớp gia cường thay đổi theo chiều sâu HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16 Page 96 Luận văn Thạc sỹ Tường chắn đất có cốt Hình 3.11 Chiều dài khối tường chắn tương đương • Giả thiết đường giới hạn vị trí lực căng lớn tương tự khối tường hình chữ nhật • Chỉ định chiều dài đáy móng tối thiểu (L3) lớn 0.4H, với thay đổi bước chiều dài lưới không lơn 0.15H Chia khối tường thành hình chữ nhật tương ứng với chiều dài dải gia cường khác để tính toán ổn định bên chịu lực nhổ Các thói quen ứng dụng Châu Âu Ở Anh quốc, xem xét hai dạng mặt cắt khối gia cường hình chữ nhật: (1) tường có chiều dài lưới gia cường giật cấp sử dụng chiều dài lớp gia cường dài đáy tường, (2) tường hình thang với chiều dài lớp gia cường ngắn đáy tường Tiêu chuẩn Anh quốc (British Standard) BS 8006 thiết kế cho tường chắn đất có cốt tường có mặt cắt ngang dạng hình thang xem xét áp dụng móng tường đặt đào vào đá đất tốt Đối với trường hợp mặt cắt ngang tường dạng hình thang, BS 8006 mô tả chiều dài lưới ngắn 0.4H cho lớp gia cường thấp nhất, với 0.7H cho cốt gia cường lớp cao HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16 Page 97 Luận văn Thạc sỹ Tường chắn đất có cốt Các thói quen ứng dụng Châu Á Sổ tay thiết kế Hong Kong Geoguide cho tường chắn đất có cốt đắp gia cường xây dựng mái dốc đá thường xây dựng dạng tường giật cấp Khi dạng xây dựng ứng dụng, khả xuất khu vực đất mềm cục phải xét đến kiểm toán thiết kế (ví dụ sv< γH) Sự phát triển giới hạn áp lực thẳng đứng khu vực phía sau lớp gia cường xuất hiện tượng biến dạng đáy móng, tạo nên nội lực nén khối đát gia cường xung quanh móng giật cấp Với việc giới hạn kích thước bước giật cấp giảm hiệu ứng Nói chung, lien quan đến chiều dài cốt gia cường, dẫn thiết kế đề cập Geoguide tương tự dẫn AASTHO III.3.2 Tính toán áp lực đất Các thói quen ứng dụng Bắc Mỹ Quy trình AASTHO hướng dẫn thiết kế FHWA sử dụng lý thuyết Rankine để kiểm toán ổn định bên tường sử dụng lý thuyết Coulomb cho kiểm toán ổn định tổng thể Để kiểm toán ổn định bên tường, hệ số áp lực đẩy ngang đất đắp Kr xác định cách nhân hệ số áp lực chủ động K a với hệ số Tỷ số Kr/Ka xác định tùy thuốc vào dạng cốt liệu gia cường sử dụng độ sâu đặt cốt liệu bên đỉnh tường Đối với cốt liệu vật liệu tổng hợp (vải địa kỹ thuật thong thường), tỷ lệ thường lấy Tuy nhiên cốt gia cường tương tự loại dụng cho tường chắn đất có cốt cầu Hùng Vương, tỷ số thường lấy lớn 2.5 đỉnh tường tùy theo loại cốt liệu sử dụng giảm xuống 1.2 chiều sâu 6.0m bên Cần phải nhấn mạnh cách tính giả thiết ứng suất thẳng đứng tường tương đương với trọng lượng phần đất đắp bên bỏ qua HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16 Page 98 Luận văn Thạc sỹ Tường chắn đất có cốt theo hướng thiên an toàn áp lực tải trọng bên tường tải trọng thi công tạm thời Cũng cần phải nhấn mạnh cách tính bỏ qua ảnh hưởng hiệu ứng lún phía sau lưng tường mà xuất chiều dài cốt gia cường nhỏ Các thói quen ứng dụng châu Âu Liên quan đến kiểm toán ổn định bên tường, quy trình Anh quốc BS 8006 đề cập đến hai phương pháp: phương pháp tường neo (tie-back wedge) phương pháp tường trọng lực tương đương (coherent gravity) So sánh biện pháp với biện pháp đề cập đến quy trình AASTHO tường chắn đất có cốt thiết kế ổn định bên tương đối thống châu ÂU châu Mỹ khu vực khác giới Phương pháp tường neo sử dụng áp lực đất chủ động (Ka) cho thiết kế Phương pháp khối trọng lực tương đương sử dụng hệ số áp lực thay đổi theo chiều sâu xác định công thức sau: (3-4) với z ≤ zo ≤ 6m K = Ka với z > 6m Trong phương trình này, K hệ số áp lực đẩy ngang sử dụng thiết kế tường chắn đất có cốt, Ko áp lực đẩy ngang trạng thái nghỉ, z chiều sâu bố trí lớp gia cường tính từ cao độ đỉnh tường Thông thường, áp lực đẩy ngang phân bố bên khối tường chắn có cốt thay đổi từ trị số Ko đến trị số Ka khu vực mét tường lấy trị số Ka khu vực 6m Phương pháp tường neo khuyến cáo sử dụng cho kết cấu tường có dộ giãn dài tức thời cốt gia cường lớn 1% (các loại cốt vật liệu tổng hợp) Phương pháp khối trọng lực tương đương khuyến cáo trường hợp cốt gia cường có dộ dãn dài tức thời nhỏ 1% (cốt kim loại) Các thói quen ứng dụng Châu Á HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16 Page 99 Luận văn Thạc sỹ Tường chắn đất có cốt Geoguide Hồng Kông quy định thiết kế áp lực đẩy ngang tương tự quy trình BS, Geoguide ghi tính toán xác định áp lực đẩy ngang bên tường chắn đât có cốt tương đối tương đồng toán giới III.3.3 Hệ số tải trọng sức kháng Cường độ kéo đứt tính toán vật liệu gia cường sử dụng cho cầu Hùng Vương xác định theo quy trình AASTHO theo công thức: Tmax< Tult / (RTID x RDCR x RDD x FS) (3-5) Trong Tult cường độ chịu kéo ngắn hạn lấy theo cấp vật liệu tương ứng với 30kN, 50kN 70kN RFID hệ số triết giảm cường độ lien quan đến hư hỏng trình lắp đặt lưới gia cường lấy trị số tương ứng 1.1 sở kết thí nghiệm cung cấp nhà sản xuất RFCR hệ số triết giảm cường dộ lien quan đến đặc tính từ biến cốt liệu, lấy trị số 1.45 sở kết thí nghiệm vật liệu cung cấp nhà sản xuất RDD hệ số triết giảm cường độ liên quan đến độ bền vật liệu gia cường lấy giá trị 1.1 tương ứng với kết thí nghiệm cung cấp nhà sản xuất Từ ta có RTID x RDCR x RDD x FS = 1.45 x 1.1 x 1.1 x 1.0 = 1.7545 Liên quan đến hệ số triết giảm vật liệu từ biến, theo Naughton đồng nghiệp, dựa sở kết thí nghiệm kéo căng từ biến, lực kéo cho phép cốt liệu loại với vật liệu sử dụng cho tường chắn đất cầu Hùng Vương tương ứng với tuổi thọ thiết kế 120 năm 68.56% lực kéo đứt ngắn hạn tương ứng hệ số triết giảm vật liệu từ biến RF CR không lớn 1.46 HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16 Page 100 Luận văn Thạc sỹ Tường chắn đất có cốt Tương tự, theo quy trình BS 8006 cường độ chịu kéo cho phép T D vật liệu tổng hợp làm lưới gia cường cho tường chắn đất có cốt xác định từ cường độ vật liệu TB hệ số vật liệu fm: TD = TB / fm (3-6) Với loại vật liệu cốt gia cường sử dụng cho tường chắn đất có cốt công trình cầu Hùng Vương, dựa sở nội suy cượng độ chịu kéo triết giảm từ biến theo quy trình BS 8006, cường độ sau triết giảm thời điểm 120 năm nhiệt độ 23ºC không nhỏ 60% cường độ ngắn hạn Bên cạnh đó, theo quy trình BS 8006, f m tính toán độc lập cho trường hợp tải trọng trạng thái giới hạn cường dộ trạng thái giới hạn sử dụng bao gồm: fm = fm11 x fm121 x fm122 x fm21 x fm22 (3-7) Trong fm11 – hệ số vật liệu thành phần lien quan đến mức độ ổn định chất lượng nhà sản xuất sai số kích thước sản phẩm Với loại vật liệu sử dụng, trị số f m11 = 1.0 dựa kết thí nghiệm BBA (British Board of Agrement) fm121 – hệ số vật liệu thành phần lien quan đến đánh giá kết thí nghiệm để xác định giá trị nội suy Với loại vật liệu sử dụng, trị số fm121 = 1.0 dựa kết thí nghiệm BBA (British Board of Agrement) fm122 – hệ số vật liệu thành phần lien quan đến kết nội suy kết thí nghiệm toàn tuổi thọ thiết kế công trình Với loại vật liệu sử dụng, trị số fm122 = 1.05 dựa kết thí nghiệm BBA (British Board of Agrement) fm21 – hệ số vật liệu thành phần xét đến ảnh hưởng ngắn hạn dài hạn công tác lắp đặt, thi công Với loại vật liệu sử dụng, trị số f m21 = 1.10 dựa kết thí nghiệm BBA (British Board of Agrement) HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16 Page 101 Luận văn Thạc sỹ Tường chắn đất có cốt fm22 – hệ số vật liệu thành phần xét đến ảnh hưởng điều kiện môi trường Với loại vật liệu sử dụng, trị số f m22 = 1.05 dựa kết thí nghiệm BBA (British Board of Agrement) Từ ta có: fm = 1.0 x 1.0 x 1.05 x 1.10 x 1.05 = 1.213 Cường độ chịu kéo cho phép vật liệu gia cường tính TD = 0.69 x (Cường độ chịu kéo ngắn hạn) / 1.213 TD = (Cường độ chịu kéo ngắn hạn) / 1.758 Như ta thấy hệ số triết giảm vật liệu theo quy trình AASTHO BS 8006 cách tiếp cận có khác biệt có tương đồng định cách tính giá trị ứng với loại vật liệu III.3.4 So sánh tính toán theo quy trình AASTHO quy trình châu Âu BS 8006 Ngoài khác biệt cách xác định hệ số triết giảm vật liệu cốt gia cường đề cập đến mục 3.3.3, hệ số tải trọng theo quy trình thiết kế cầu AASTHO thể bảng 3.8 đây: Hệ số tải trọng/ hệ số sức kháng Tổ hợp tải trọng A Tổ hợp tải trọng B Tổ hợp tải trọng C Tổ hợp tải trọng D EV 1.35 1.00 1.00 1.00 EH 1.50 1.00 1.00 1.00 ES LL 1.50 1.75 1.00 1.75 1.00 1.00 1.00 1.00 LL 0.00 0.00 0.00 1.00 Tải trọng động đất EQ Tác động tải trọng lên gờ lan can Hệ số sức kháng (Chịu kéo) Hệ số sức kháng (Chịu nhổ) 0.00 0.00 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.00 0.90 0.90 1.20 0.90 0.90 0.90 1.20 0.90 TT thường xuyên (Áp lực thẳng đứng) TT thường xuyên (Áp lực ngang) Tải trọng đất chất thêm Hoạt tải Hoạt tải khối tường (5) HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16 Page 102 Luận văn Thạc sỹ Tường chắn đất có cốt Trong tổ hợp tải trọng A sử dụng với tải trọng lớn nhằm phát sinh lực kéo lớn cốt liệu thường sử dụng để kiểm toán trạng thái giới hạn cường độ Tổ hợp tải B nhằm tạo lực đẩy ngang lớn nhất, thường sử dụng để kiểm toán chống nhổ theo trang thái giới hạn sử dụng Tổ hợp tải trọng C sử dụng cho kiểm toán chống động đất Tổ hợp tải trọng D nhằm tạo lực đẩy ngang lớn lên parapet đỉnh tường để kiểm toán ổn định phần theo trạng thái giới hạn sử dụng Các hệ số tải trọng theo quy trình thiết kế cầu BS 8006 thể bảng 3.9 đây: Hệ số tải trọng Trọng lượng khối đất gia cường Trọng lượng khối đất đắp bên tường Áp lực đất phía sau lưng khối tường có cốt Hoạt tải xe chạy tác dụng lên khối tường có cốt Hoạt tải xe chạy tác dụng phía sau khối tường Hệ số triết giảm cường độ (Ma sát bề mặt cốt) Hệ số triết giảm cường độ (Chịu nhổ) Tổ hợp tải trọng A (Bảng 17 – BS 8006) Tổ hợp Tổ hợp tải tải trọng trọng C B ffs 1.50 1.00 1.00 ffs 1.50 1.00 1.00 ffs 1.50 1.50 1.00 fq 1.50 0.00 0.00 fq 1.50 1.50 0.00 fs 1.30 1.30 1.00 fp 1.30 1.30 1.00 Ghi Tổ hợp tải trọng A: tổ hợp tải trọng xét đến giá trị lớn loại tải trọng thường gây lực căng lớn cốt gia cường HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16 Page 103 Luận văn Thạc sỹ Tường chắn đất có cốt áp lực lên móng Tổ hợp thường sử dụng để kiểm toán điều kiện lực nhổ kiểm toán nhổ thường định tổ hợp B Tổ hợp tải trọng B: tổ hợp xét đến tải trọng gây lật lớn kết hợp với tĩnh tải tường tải trọng bên nhỏ Tổ hợp thường sử dụng để kiểm toán chống nhổ, thường tổ hợp bất lợi cho ổn định nhổ trượt đáy móng Tổ hợp tải trọng C: tổ hợp xét đến tĩnh tải tính toán không bao gồm hệ số tải trọng Tổ hợp thường sử dụng để kiểm tra ổn định móng lực căng cốt liệu kiểm toán trạng thái giới hạn sử dụng Các tính toán sử dụng bảng tính lập mục 3.2.2 tiến hành cho chiều cao tường khác sử dụng đặc tính kỹ thuật vật liệu xác định theo quy trình BS 8006 AASTHO Các kết tiêu sử dụng vật liệu mét vuông mặt tường so sánh trường hợp tính toán thể biểu đồ hình vẽ 3.12 Series1: theo tiêu chuẩn BS 8006 Series2: theo tiêu chuẩn AASTHO Hình 3.12: Chỉ tiêu sử dụng vật liệu cho chiều cao tường khác tính toán theo quy trình AASTHO quy trình BS III.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG Các kết tính toán thiết kế ổn đỉnh bên tường theo quy trình AASTHO BS 8006 cho thấy số vật liệu kiểm toán theo quy trình BS cao chiều cao tường thấp thấp chiều cao tường cao Điều giải thích tính toán theo BS thiên an toàn kiểm toán chống lực nhổ, ngược lại kiểm toán lực kéo đứt theo quy trình AASTHO lại thiên an toàn HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16 Page 104 Luận văn Thạc sỹ Tường chắn đất có cốt KẾT LUẬN CHUNG I KẾT LUẬN Việc xây dựng tường chắn đất Việt Nam áp dụng phương pháp cổ điển, việc áp dụng phương pháp cho thấy có nhiều nhược điểm như: khối lượng thi công lớn, tốn nhiều nhân công, thiết bị, thời gian thi công lâu, tuổi thọ công trình thấp, giá thành xây dựng đắt, giá thành xây dựng đắt, diện tích chiếm đất đô thị đất canh tác lớn diện tích sử dụng lại nhỏ HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16 Page 105 Luận văn Thạc sỹ Tường chắn đất có cốt Qua đồ án tường chắn đất có cốt ta thấy tường chắn đất có cốt mang lại hiệu kinh tế - Kỹ thuật.Ngoài tường chắn đất có cốt mang lại hiệu kiến trúc lớn, mang lại cảnh quan đẹp cho đô thị theo ý muốn người Trên thực tế giới nói chung Việt Nam nói riêng việc sử dụng tường chắn đất có cốt ngày phổ biến Đồ án tổng hợp trình hình thành phát triển kết nghiên cứu trước mặt sở lý thuyết, thực tiễn thiết kế, thi công nước giới, nước xây dựng tường chắn đất có cốt ứng dụng tường chắn đất có cốt nhiều lĩnh vực khác nhau: giao thông, thủy lợi, xây dựng,… Đồ án tập trung nghiên cứu tính toán ổn định bên tường theo quy trình AASTHO BS 8006 đưa kết luận: BS thiên an toàn kiểm toán chống lực nhổ, ngược lại kiểm toán lực kéo đứt theo quy trình AASTHO lại thiên an toàn II HẠN CHẾ CỦA ĐỀ TÀI Do mảng đề tài mẻ, thực tiễn Việt Nam chưa thi công nhiều, thời gian kiểm chứng chưa lâu, kinh nghiệm hạn chế, điều kiện thời gian nghiên cứu có hạn, khuôn khổ đề tài đưa bước tính toán so sánh tiểu chuẩn AASTHO BS 8006 Luận văn kết học tập, nghiên cứu thân em thiếu hướng dẫn, bảo giúp đỡ tận tình thầy cô trình học tập Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo TS Nguyễn Phương Duy, người có nhiều góp ý giúp đỡ tận tình trình em thực luận văn Vì lực thời gian có hạn, luận văn khó tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận bảo, góp ý thầy cô đồng nghiệp Em bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy cô giáo, bạn đồng nghiệp kính chúc thầy, bạn sức khỏe, thành công HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16 Page 106 Luận văn Thạc sỹ Tường chắn đất có cốt Xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo tận tình hướng dẫn thời gian làm luận án HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16 Page 107 Luận văn Thạc sỹ Tường chắn đất có cốt TÀI LIỆU THAM KHẢO Thiết kế thi công tường chắn đất có cốt – GS Dương Học Hải – Nhà xuất Xây dựng – 2009 Schlosser F Vidal H “ La terre armée” – Bulletin de liaison des laboratories Routiers – Ponts et Chaussées No 41.1969 Vidal H La terre armée L’Architecture d’Auhourd’hui No 160-172 Scholosser F, Nguyễn Thành Long E’tude du comportement des matériaux de terre armée Annales de l’institut technique du baatiment et des travaux publics No 304.1973 Tiêu chuẩn Anh quốc BS 8006:1995 “Tiêu chuẩn thực hành đất vật liệu đắp khác có gia cường (có cốt)” Nhà xuất Xây dựng, 2003 (bản dịch tiếng Việt Dương Học Hải, Vũ Công Ngữ, Nguyễn Chính Bái dịch) Bộ giao thông vận tải (CHXHCNVN) Quy trình khảo sát thiết kế đường ô tô đắp đất yếu 22TCN 262-2000 Đặng Hữu Đất có cốt Chuyên đề khoa học kỹ thuật Ủy ban Khoa học Kỹ thuật nhà nước, tháng 4/1972 Phạm Văn Danh Dương Học Hải Đất có cốt Tập san khoa học kỹ thuật số năm 3-1974 số 4-1974 Ủy ban khoa học Kỹ thuật nhà nước Report No FHWA-NHI-10-024 FHWA GEC 011 - Design of Mechanically Stabilized Earth Walls and Reinforced Soil Slopes– Volume I November 2009 by Ryan R Berg, P.E.; Barry R Christopher, Ph.D., P.E and Naresh C Samtani, Ph.D., P.E.- U S Department of Transportation Federal Highway Administration 10 Report No FHWA-NHI-10-025 FHWA GEC 011 – Design of Mechanically Stabilized Earth Walls and Reinforced Soil Slopes - Volume II November 2009 by Ryan R Berg, P.E.; Barry R Christopher, Ph.D., P.E and Naresh C Samtani, Ph.D., P.E - U S Department of Transportation Federal Highway Administration 11 Mechanically Stabilized Earth Walls For Support of Highway Bridges - Keith Brabant – 2001 HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16 Page 108 Luận văn Thạc sỹ Tường chắn đất có cốt 12 Standard Specifications for Highway Bridges - 17th edition 2002 - AASHTO 13 Bộ Giao thông vận tải (CHXHCNVN) Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN-272 – 05 Nhà xuất GTVT, 2005 14 Reinforced Earth Retaining Walls- Công ty Reinforced Earth (S.E.A) Pte Ltd – Singapore 15 Benda, C Carter, P "Reinforced Earth MSE Abutment walls, Initial report 1998-3" Vermont Agency of Transportation 16 FHWA (1999) "Mechanically stabilized earth walls and reinforced soil slopes - design and construction guidelines." FHWA Demo.Project 82 USDOT, FHWA June 1999 17 BS 4449 : 2005 Specification for carbon steel bars for the reinforcement of 18 concrete BS 5400-4 : 1990 Steel, concrete and composite bridges — Code of practice for design of concrete bridges 19 BS 8500-1 : 2006 Concrete — Complementary British Standard to BS EN 206-1 — Method of specifying and guidance for the specifier 20 BS 8006 : 1995 Code of practice for strengthened/reinforced soils and other fills 21 BS EN 10025-2 : 2004 Hot rolled products of structural steels — Technical delivery conditions for non-alloy structural steels 22 BS EN 13738 : 2004 Geotextiles and geotextile-related products — Determination of pullout resistance in soil 23 BS EN 14475 : 2006 Execution of special geotechnical works — Reinforced fill 24 BS EN ISO 9001 : 2000 Quality systems — Model for quality assurance in 25 26 27 production, installation and servicing BS EN ISO 10319 : 1996 Geotextiles — Wide-width tensile test BD 57/01 Design for Durability BD 24/92 The design of concrete highway bridges and structures use of BS 5400-4 : 1990 28 BD 70/03 Strengthened/Reinforced Soils and other Fills for Retaining Walls and Bridge Abutments 29 Manual of Contract Documents for Highway Works, Volume Specification for Highway Works, August 1998 (as amended) HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16 Page 109 Luận văn Thạc sỹ 30 Tường chắn đất có cốt Manual of Contract Documents for Highway Works, Volume Notes for Guidance on the Specification for Highway Works, August 1998 (as amended) 31 Naughton, P.J & Kempton, G.T (2004) Creep-strain in a residual stress procedure Proceedings of the International Conference on Geosynthetics and Geoenvironmental Engineering, Mumbai, India HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16 Page 110 [...]... Thạc sỹ Tường chắn đất có cốt Hình 1.9: Sử dụng tường chắn đất có cốt làm ta luy đường sắt - Sử dụng tường chắn đất có cốt trong các khu đô thị, tạo cảnh quan đẹp Trên tường chắn đất có thể trồng cây Hình 1.10: Sử dụng tường chắn đất có cốt trong khu đô thị tạo cảnh quan HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16 Page 14 Luận văn Thạc sỹ Tường chắn đất có cốt I.2.3 Cấu tạo của tường chắn đất có cốt Hình... sỹ Tường chắn đất có cốt các dự án Ngày nay các dự án cầu đường đô thị việc sử dụng tường chắn đất có cốt - là rất phổ biến Sử dụng tường chắn đất có cốt cho đường dẫn đầu cầu Hình 1.5: Đường đầu cầu sử dụng tường chắn đất có cốt - Sử dụng tường chắn đất có cốt thay thế mố cầu HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16 Page 11 Luận văn Thạc sỹ Tường chắn đất có cốt Hình 1.6: Mố cầu sử dụng tường chắn đất. .. sỹ Tường chắn đất có cốt * Một số hình ảnh tường chắn đất có cốt đã được áp dụng thi công ở Việt Nam Hình 1.19: Tường chắn đất đầu cầu vượt Ngã Tư Vọng Hình 1.20: Tường chắn đất đầu cầu Phố Mới I.6 - KẾT LUẬN CHƯƠNG Qua việc giới thiệu về tường chắn đất có cốt ta có thể thấy rằng tường chắn đất có cốt đã mang lại hiệu quả kinh tế - Kỹ thuật trong công tác thiết kế thi công tường chắn nhất là tường chắn. .. sỹ Tường chắn đất có cốt Về mặt tường bao, ngoài các tường bao mềm không tham gia chịu áp lực đất sau lưng tường chắn đất như những tường chắn đất truyền thống thì gần đây cũng đã sang tạo ra loại tường chắn đất có cốt có với mặt tường bao cứng (bằng bê tông đổ tại chỗ có độ cứng cao) để cùng với khối đất có cốt tham gia chịu áp lực đất sau lưng tường Về vật liệu làm mặt tường bao mềm hiện phổ biến có. .. thiết nên công nghệ thi công tường chắn đất có cốt ra đời nó đã đáp ứng được nhu cầu về mỹ quan và kinh tế của các dự án Ngày nay các dự án cầu đường đô thị việc sử dụng tường chắn đất có cốt là rất phổ biến HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16 Page 25 Luận văn Thạc sỹ Tường chắn đất có cốt Hình 1.15: Sử dụng tường chắn đất có cốt cho đường dẫn đầu cầu * Công trình làm tường chắn Tatuy âm, dương - Đối... XD CH K16 Page 22 Luận văn Thạc sỹ Tường chắn đất có cốt I.4.2 Ứng dụng công nghệ tường chắn đất có cốt Tường chắn đất có cốt đã được ứng dụng khá rộng khắp trên thế giới (có trên 2.500.000 m2 tường chắn đất đã được xây dựng, lắp đặt) Ở Việt nam, nó đã và đang được xây dựng trên nhiều công trình như cầu vượt Ngã Tư Vọng (Hà nội), cầu Phố Mới (Lào cai), tường chắn đất ở khu Sóng Thần (Thành Phố Hồ Chí... sỹ Tường chắn đất có cốt Việc xây dựng tường chắn đất có cốt sử dụng các máy thi công đơn giản như, xe cẩu tự hành, máy lu, máy san, máy đào, các loại xe máy nói trên cũng thuận lợi và dễ dàng ở Việt Nam I.5.2 Những vấn đề cần nghiên cứu, ứng dụng thực tiễn về xây dựng các công trình tường chắn đất có cốt tại Việt Nam I.5.2.1 Vấn đề xử lý móng của tường chắn: Đối với các công trình tường chắn đất có. .. mọi miền đất nước, thì vấn đề đưa loại hình tường chắn đất có cốt vào ứng dụng là không thể thiếu được vì nó đã từng được áp dụng để xây dựng các tuyến đường cao tốc trên thế giới Một số công trình lớn áp dụng tường chắn đất có cốt đã được xây dựng tại Việt Nam sẽ được đề cập trong II.2.1 I.4 CÁC ỨNG DỤNG, PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA TƯỜNG CHẮN ĐẤT CÓ CỐT I.4.1 Phạm vi áp dụng tường chắn đất có cốt I.4.1.1... của tường chắn đất có cốt Một công trình tường chắn đất có cốt gồm thân tường rộng L, cao H được đắp bằng đất, có góc mái dốc đắp mặt ngoài từ 0 o đến 20o so với phương thẳng đứng, trong khối đắp có bố trí các cốt rải nằm ngang và cốt được liên kết chặt chẽ với mặt tường bao Phần đỉnh tường có thể được sử dụng trực tiếp làm một phần nền đường trên đó có thể xây dựng mặt đường cho xe cộ đi lại hoặc có. .. - Tường chắn đất có cốt Đất đắp sau tường + γb: dung trọng đất + φb: góc nội ma sát Cốt gia cường Hình 2.1: Sơ đồ tính toán trường hợp trên đỉnh tường có mặt đất nằm ngang và có tải trọng phân bố đều HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16 Page 33 Luận văn Thạc sỹ Tường chắn đất có cốt Hình 2.2: Sơ đồ tính toán các trường hợp HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16 Page 34 Luận văn Thạc sỹ Tường chắn ... THÔNG CẦU ĐƯỜNG I.2.1 Định nghĩa tường chắn đất có cốt Hình 1.4: Tường chắn đất có cốt Tường chắn đất có cốt loại tường chắn có cốt lắp ghép với đất đắp gia cường cốt liệu dạng lưới thép mạ kẽm... việc sử dụng tường chắn đất có cốt - phổ biến Sử dụng tường chắn đất có cốt cho đường dẫn đầu cầu Hình 1.5: Đường đầu cầu sử dụng tường chắn đất có cốt - Sử dụng tường chắn đất có cốt thay mố... chắn đất có cốt Hình 1.9: Sử dụng tường chắn đất có cốt làm ta luy đường sắt - Sử dụng tường chắn đất có cốt khu đô thị, tạo cảnh quan đẹp Trên tường chắn đất trồng Hình 1.10: Sử dụng tường chắn