Nghiên cứu giải pháp kỹ thuật neo trong đất để gia cường ổn định mái dốc ứng dụng xử lý mái dốc cốc pài xín mần hà giang

L I TÁC GI Sau m t th i gian thu th p tài li u, nghiên c u th c hi n, đ n lu n v n th c s k thu t: “Nghiên c u gi i pháp k thu t Neo đ t đ gia c ng n đ nh mái d c ng d ng x lý mái d c khu v c C c Pài – Xín M n – Hà Giang” hoàn thành th i h n theo đ c ng đ c phê ng ih c t Tr c h t tác gi bày t lòng bi t n chân thành t i tr Th y l i Hà N i đào t o quan tâm giúp đ t o m i u ki n cho tác gi trình h c t p th c hi n lu n v n Tác gi xin g i l i c m n sâu s c đ n Ti n s Hoàng Vi t Hùng Th y tr c ti p t n tình h ng d n c th , c ng nh cung c p tài li u, thông tin khoa h c c n thi t cho tác gi hoàn thành lu n v n Tác gi xin chân thành c m n gia đình, b n bè đ ng nghi p h t s c giúp đ đ ng viên v tinh th n v t ch t đ tác gi đ t đ c k t qu ngày hôm Trong trình nghiên c u đ hoàn thành lu n v n, tác gi khó tránh kh i nh ng thi u sót r t mong nh n đ c s góp ý, ch b o c a th y, cô cán b đ ng nghi p đ i v i b n lu n v n Xin trân tr ng c m n! Hà N i, ngày tháng 12 n m 2014 Tác gi Bùi Xuân Th c L I CAM OAN Tôi xin cam đoan r ng s li u k t qu nghiên c u lu n v n trung th c không trùng l p v i đ tài khác Tôi c ng xin cam đoan r ng m i s giúp đ cho vi c th c hi n lu n v n đ thông tin trích d n lu n v n đ c c m n c ch rõ ngu n g c Tác gi Bùi Xuân Th c M CL C TÍNH C P THI T C A CH TÀI NG T NG QUAN CÁC GI I PHÁP GIA C NG N NH MÁI D C 1.1 Nguyên nhân gây m t n đ nh mái d c 1.2 M t n đ nh mái d c tác đ ng c a n c m t 1.2.1 Hi n t ng r a xói s n d c .4 1.2.2 Hi n t ng l bùn đá 1.3 M t n đ nh mái d c tác đ ng c a tr ng l c .12 1.3.1 Hi n t ng tr 1.3.2 Hi n t ng đá đ .14 1.3.3 Hi n t ng đ t s t 17 1.4 Các gi i pháp gia c ng n đ nh mái d c [3] 20 1.4.1 Ph ng pháp đ p đ t t i chân mái d c (Loading the Toe) 20 1.4.2 Ph ng pháp thoát n 1.4.3 Ph ng pháp dùng v i đ a k thu t (Geotextiles) 23 1.4.4 Ph ng pháp c c b n (Sheet piling): .24 1.4.5 Ph ng pháp cân ch nh mái taluy (Regrading the Slope): .25 1.4.6 Ph ng pháp n đ nh mái d c b ng c c (Piled-Slopes) 26 1.4.7 Ph ng pháp neo đ t (Soil Anchoring): 27 1.4.8 Ph ng pháp tr ng c mái d c (“Grassing-Over” the Slope) 28 1.4.9 Ph ng pháp s d ng k t c u ch n gi (Retaining Structures) 28 1.4.10 Ph ng pháp t h p .29 K t lu n ch CH t 12 c (Drainage Methods) .21 ng I 31 NG 2: C S LÝ THUY T 32 2.1 Các d ng neo đ t nguyên lý làm vi c .32 2.1.1 M c đích 32 2.1.2 Nguyên lý ch ng nh c a neo 32 2.1.3 Các nhân t 2.1.4 Các ph nh h ng đ n l c ch ng nh c a neo 33 ng pháp xác đ nh kh n ng ch u l c kéo nh c a neo 35 2.2 Tính toán thi t k 42 2.3 Quan tr c s a ch a 54 2.3.1 Quan tr c ng x khai thác c a neo 54 2.3.2 Các bi n pháp s a ch a 59 2.4 L u ch n Ph K t lu n ch CH NG 3: ng pháp tính n đ nh mái d c 59 ng II 65 NG D NG GI I PHÁP NEO GIA C MÁI D C CÔNG TRÌNH C C PÀI - XÍN M N - HÀ GIANG 66 3.1 Gi i thi u công trình C c Pài 66 3.2 Gi i thi u v ph n m m GEO-SLOPE .68 3.3 Mô ph ng toán xác đ nh kích th c kh i tr t 69 3.3.1 Ki m tra n đ nh c c b c a mái d c hi n tr ng 73 3.3.2 Ki m tra n đ nh t ng th c a mái d c hi n tr ng 78 3.4 Phân tích so sánh ph 3.4.1 Ph ng án dùng h th ng kè c ng ph ng án dùng t ng án neo đ t 83 ng kè c ng móng c c khoan nh i 83 3.4.2 Mô ph ng tính toán b ng ph n m m GEO-SLOPE 84 3.4.3 Gi i pháp s d ng neo đ t k t h p c t c gi m t i 87 K t lu n ch ng 90 K T LU N VÀ KI N NGH 91 I Nh ng k t qu đ t đ c c a lu n v n 91 II Ki n ngh 92 III M t s m t n t i 93 TÀI LI U THAM KH O 94 DANH M C HÌNH V Hình 1.1: Các mái d c t nhiên nhân t o Hình 1.2: Ph ng pháp đ p đ t chân mái d c 21 Hình 1.3: Các d ng thi công th ng g p ph ng pháp Thoát n c 22 Hình 1.4: Hình nh m t thoát n c c a mái d c đ ng thu c v nh Runswick, m t làng ven bi n Yorkshire, Anh 22 Hình 1.5: Mô hình c a ph Hình 1.6: L ng pháp v i đ a k thu t v i l p v i 24 i đ a k thu t gia c ng (Geogrids) 24 Hình 1.7: Ph ng pháp c c b n 25 Hình 1.8: Ph ng pháp cân ch nh mái d c 26 Hình 1.9: Ph ng pháp gia c Hình 1.10: Ph ng mái d c b ng hàng c c 27 ng pháp neo đ t 27 Hình 1.11: C vetiver đ c tr ng thành công huy n C Chi, TP.HCM 28 Hình 1.12: Ph ng pháp s d ng t ng ch n 29 Hình 1.13: Ph ng pháp s d ng t ng h p 30 Hình 2.1: Nguyên lý ch u l c c a neo 32 Hình 2.2: Các hình th c m i neo gi 34 Hình 2.3: (a) Neo đ t có d ng m r ng đáy hình tr tròn 35 (b) áy m r ng v i nhi u hình nón c t 35 Hình 2.4: C u t o m i c c xo n 39 Hình 2.5: S đ thi t k neo 53 Hình 2.6: u neo quan tr c n hình cho dây neo ki u áp 55 Hình 2.7: u neo quan tr c n hình cho dây neo ki u 56 Hình 2.8: Các l c tác d ng m t c t hình h c mái d c v i m t tr Hình 3.1: S đ phân b ki u tr t tr tròn 61 t l th tr n C c Pài, huy n Xín M n 67 Hình 3.2: M t c t đ a ch t t i trung tâm th trân C c Pài 71 Hình 3.3: S đ tính ki m tra n đ nh mái d c t i trung tâm huy n 72 Hình 3.4: Ki m tra n đ nh c c b mái d c sau u ban nhân dân huy n Xín M n, t i khu v c s t l 2-H s an toàn Fs=1.118 73 Hình 3.5: Ki m tra n đ nh c c b mái d c sau u ban nhân dân huy n Xín M n, t i khu v c s t l 2-H s an toàn Fs=1.024 74 Hình 3.6: Ki m tra n đ nh c c b mái d c sau u ban nhân dân huy n Xín M n, t i khu v c s t l 2-Fs=1.031 75 Hình 3.7: Mái d c sau UBND huy n b tr t m a ngày 23/07/2010 76 Hình 3.8: Ki m tra n đ nh c c b t i v trí s 2, h s an toàn n đ nh Fs=1.522, ph ng pháp tính Bishop, tr ng h p tính: M a kéo dài (đ t bão hoà 24 gi ) 76 Hình 3.9: Ki m tra n đ nh c c b t i v trí s 3, h s an toàn n đ nh Fs=1.828, ph ng pháp tính Bishop, tr ng h p tính: M a kéo dài (đ t bão hoà 24 gi ) 77 Hình 3.10: Ki m tra n đ nh t ng th kh i tr t trung tâm huy n Xín M n -H s an toàn n đ nh t ng th Fs=1.020 78 Hình 3.11: Ki m tra n đ nh t ng th kh i tr t trung tâm huy n Xín M n-Tr ng h p tính: M a kéo dài -PP tính Janbu- Fs=0.941 79 Hình 3.12: Ki m tra n đ nh t ng th kh i tr t trung tâm huy n Xín M n-Tr ng h p tính: M a kéo dài – Ph ng pháp tính Ordinary- Fs=0.907 79 Hình 3.13: Kích th cs b c at ng ch n đ a ph ng đ xu t 82 Hình 3.14: Mô ph ng gi i pháp x lý kh i tr t trung tâm b ng t ng ch n tr ng l cTr ng h p tính: Công trình v n hành u ki n bình th ng 84 Hình 3.15: Mô ph ng gi i pháp x lý kh i tr t trung tâm b ng t ng ch n tr ng l cTr ng h p tính: Công trình v n hành u ki n bình th ng 85 Hình 3.16: K t qu tính n đ nh kh i tr t trung tâm huy n dùng gi i pháp t ng ch n tr ng l c H s an toàn Fs=1.85 Ph ng pháp tính Bishop 85 Hình 3.17: K t qu tính n đ nh kh i tr t trung tâm huy n dùng gi i pháp t ng ch n tr ng l c H s an toàn Fs=1.657 Ph ng pháp tính Ordinary 86 Hình 3.18: K t qu tính n đ nh kh i tr t trung tâm huy n dùng gi i pháp t ng ch n tr ng l c H s an toàn Fs=1.657 Ph ng pháp tính Janbu 86 Hình 3.19: Gi i pháp neo đ t x lý n đ nh mái d c th tr n C c Pài-Xín M n 87 Hà Giang 87 Hình 3.20: K t qu tính toán neo gia c mái d c theo ph ng pháp Bishop 88 h s an toàn Fs=1,299 88 Hình 3.21: K t qu tính toán neo gia c mái d c theo ph ng pháp Janbu 89 h s an toàn Fs=1,278 89 Hình 3.22: K t qu tính toán neo gia c mái d c theo ph ng pháp Ordinary 89 h s an toàn Fs=1,305 89 DANH M C B NG BI U B ng 1.1: M c đích c a công trình phòng ch ng theo v trí 11 B ng 1.2: Phân lo i đ t s t c a P.I.Puskin 17 B ng 1.3: Nh n xét ph ng pháp gi B ng 2.1: Giá tr tham kh o c ng đ ch ng c t c a đ t 36 (Theo Vi n nghiên c u khoa h c B ng 2.2: C n đ nh mái d c: .30 ng s t, Trung Qu c) 36 ng đ ch ng c t c a đ t .37 (Theo Vi n Nghiên c u Xây d ng luy n kim, Trung Qu c) 37 B ng 2.3: H s u ki n làm vi c m 40 B ng 2.4: Các h s A, B tính s c ch u t i kéo c a c c xo n 41 B ng 2.5: H s an toàn l c ch ng nh c a neo .49 B ng 2.6: H s an toàn v neo c a Trung Qu c 49 B ng 2.7: Các h s an toàn t i thi u đ c ki n ngh đ thi t k neo đ n (BS 8081:1989) 50 B ng 2.8 Các gi thi t c a m t s ph ng pháp đ i bi u 63 B ng 3.1: Các ch tiêu c lý c a đ t dùng tính toán .69 B ng 3.3: T ng h p tr ng h p tính toán h s an toàn 80 TÍNH C P THI T C A TÀI Mái d c công trình g m mái d c t nhiên mái d c nhân t o, mái d c t nhiên th ng th y nh s đê, đ p, mái ta luy đ n đ i, núi… Mái d c nhân t o ch ng h n mái ng, mái b kênh m ng.v.v… Dù mái t nhiên hay mái nhân t o yêu c u n đ nh c a h th ng mái d c yêu c u s m t T c mái d c không b phá ho i tr t Th c t gi i pháp x lý công trình hi n có nhi u gi i pháp n đ nh mái d c công trình Các gi i pháp ph thu c vào nhi u u ki n xung quanh v y mà m c đ n đ nh c ng nh giá thành xây d ng khác nhi u Gi i pháp s d ng neo đ t đ gia c nh ng gi i pháp m i đ c áp d ng nh ng ph n ánh nhi u u m v tr n ng mái d c m t c ta Tuy ch a m c đ ph bi n t tr i c a gi i pháp G n hi n t ng t s t l đ t khu v c th tr n C c Pài-Xín M n di n ph c t p Gi i pháp công trình truy n th ng t pháp có hai nh ng ch n tr ng l c, nhiên đ th c hi n gi i c m l n nh t m t b ng thi công yêu c u l n, b b n Th hai t i tr ng ch t lên n n l n t n v t li u v y “Nghiên c u gi i pháp k thu t Neo đ t đ gia c tài ng n đ nh mái d c ng d ng x lý mái d c khu v c C c Pài – Xín M n – Hà Giang” có tính khoa h c th c ti n, gi i quy t c p bách tình tr ng th c t xây d ng hi n Xín M n N i dung, ph ng pháp nghiên c u k t qu đ t đ c: a) N i dung nghiên c u: tài s ch y u t p trung nghiên c u nh ng n i dung sau: - Nghiên c u t ng quan gi i pháp gia c ng b o v mái d c - Nghiên c u c s lý thuy t c a neo đ t - Áp d ng gi i pháp neo đ t đ gia c Hà Giang ng mái d c C c Pài – Xín M n – b) Ph ng pháp nghiên c u: - Thu th p, t ng h p phân tích tài li u th c t ; - Phân tích lý thuy t; - Mô hình toán ng d ng c) K t qu đ t đ c: - Phân tích c s khoa h c nguyên nhân d n đ n s c m t n đ nh mái d c; - xu t gi i pháp gia c ng phù h p cho mái d c công trình; ng d ng gi i pháp k thu t Neo đ t cho mái d c công trình khu v c C c Pài – Xín M n – Hà Giang CH NG T NG QUAN CÁC GI I PHÁP GIA C Mái d c c a kh i đ t đá có th đ NG N NH MÁI D C c hình thành tác nhân t nhiên hay nhân t o T t c mái d c đ u có xu h ng gi m đ d c đ n m t d ng n đ nh h n – cu i chuy n sang n m ngang b i c nh này, m t n đ nh đ c quan ni m có xu h ng di chuy n phá ho i – kh i đ t đá th c s di chuy n Các l c gây m t n đ nh liên quan ch y u v i tr ng l c th m s c ch ng phá ho i c b n hình d ng mái d c k t h p v i b n thân đ b n kháng c t c a đ t đá t o nên S di chuy n c a kh i đ t, đá có th x y phá ho i c t d c theo m tm t bên kh i hay ng su t hi u qu gi a h t gi m t o nên s hóa l ng m t ph n hay toàn b Hình 1.1: Các mái d c t nhiên nhân t o 1.1 Nguyên nhân gây m t n đ nh mái d c Theo th ng kê t tài li u nghiên c u v v n đ [5] nguyên nhân gây m t n đ nh mái d c g m có: - Do s d ch chuy n ki n t o c a v trái đ t; - Do đ ng đ t tác đ ng rung c a máy móc; - Do m a t ng đ m áp l c n c đ t; 80 Hình 3.12 s đ mô ph ng ki m tra n đ nh t ng th kh i tr tâm huy n Xín M n, h s an toàn n đ nh t ng th Fs=0.907, ph tính Ordinary, tr t trung ng pháp ng h p tính m a kéo dài - T ng h p k t qu ki m tra n đ nh: K t qu tính n đ nh c a m t c t trung tâm huy n Xín M n (b ng 3.3) B ng 3.3: T ng h p tr ng h p tính toán h s an toàn TT V tí ki m tra Bishop Janbu Ordinary V trí 1,118 1,031 1,024 V trí 1,522 1,404 1,418 V trí 1,828 1,602 1,645 T ng h p 1,020 0,907 0,941 B ng 3.3 t ng h p k t qu tính toán n đ nh cho v trí c c b ki m tra t ng th c kh i tr t l n K t qu tính toán cho th y, v trí (vi trí sau y ban huy n) mái d c khu v c không n đ nh V trí đ c d đoán v trí đ nh c a kh i tr t l n n đ nh v i h s an toàn trung bình Fs=1,4 V trí mái d c đ nh kh i tr t c ng cho k t qu ki m tra n đ nh Ki m tra n đ nh t ng th c a c s s n d c, k t qu ki m tra cho th y n d c m t n đ nh, h s an toàn trung bình c a ph Fs=1.02, kích th c kh i tr 3.10) Nh v y s tr trình đ gia c t phù h p v i quan sát hi n tr ng pháp tính ng (k t qu hình t c a kh i đ t di n c n ph i có gi i pháp công ng n đ nh cho kh i tr t Phân tích k t qu tính toán ph ng đoán kích th c kh i tr t - Theo quan tr c th c đ a: Khu v c trung tâm huy n Xín M n x y m t s v t n t tr t, có v trí t i sân sau Huy n y, y ban nhân dân 81 huy n Xín M n (cao đ kho ng 450), t i khu v c đài t phía v t n t tách s t c c b ng ni m li t s (cao trình t 475 đ n 480) ây khu v c trung tâm th tr n, có m t đ xây d ng công trình dày đ c có xu h ng phát tri n nhanh th i gian t i, ho t đ ng s làm t ng kh n ng m t an toàn cho c khu v c - C n c vào k t qu tính n đ nh t ng th c a khu v c, có th đánh giá đ c kích th c kh i tr t bao g m đ nh kh i tr v i quan tr c th c t tr nh kh i tr t kho ng sân U ban nhân dân huy n - K t qu tính cho th y, t t chân kh i tr t g n sát cao đ 475 m chân kh i cao đ kho ng 450 m u ki n bình th ng kh i tr t n đ nh, nhiên m c đ an toàn th p (h s an toàn 1,409) Khi có m a kéo dài mà đ t tr ng thái bão hoà hoàn toàn kh i tr Kh i tr t tr ng thái nguy hi m th c s t trung tâm m t kh i tr t l n, m t đ dân c nhà c a xây d ng r t đông v y vi c b trí công trình s lý khó kh n V i v trí c n ph i k t h p nhi u gi i pháp k thu t bao g m: - Tách n c m t kh i khu v c có nguy c s t l : Gi i pháp phù h p v i v trí vi c gi m thi u n tr c m t ng m sâu vào kh i t có tác d ng h n ch s ch y xói, phá ho i c a n c s h t ng nh đ ng sá, c u c ng, sân v cm tv i n t i khu trung tâm th tr n huy n - B trí h th ng tiêu thoát n kh i tr t Cao trình m c n c ng m đ h th p m c n c ng m c ng m h đ n v trí l p đ t có c l n đ m b o an toàn cho kh i tr ng đ t - Không ti n hành xây d ng thêm nhà c a, tr ng h c công trình xây d ng dân d ng khu v c Gi i pháp k thu t hi n t i mà đ a ph tr n làm kè ch n c ng, nhiên v i kh i tr ng s d ng toàn th t l n nh hi n t i ph ng 82 án kè ch n c ng s ph t ng án t n kém, m t khác vi c xây d ng h th ng ng tr ng l c l n vô tình ch t thêm t i tr ng lên kh i tr Tuy nhiên đ a ph ng v n đ xu t ph c b ng c c khoan nh i, kè đ t ng án kè c ng, n n kè đ c gia c xây d ng su t chi u dài kh i tr t 350 m, v i t ng kinh phí xây d ng 450 t đ ng Hình 3.13: Kích th cs b c at ng ch n đ a ph Trên c s phân tích đ a ch t khu v c kích th lu n v n đ xu t ph Neo đ ng án s d ng neo đ t gia c c b trí t i v trí v trí chân kh i tr ng đ xu t c kh i tr t, tác gi ng n đ nh kh i tr t t (ngay sau UBND huy n) v trí th c t t o c t i cao trình 462 neo vào mái d c c a c m i m 83 sâu c m neo s c ch u t i c a neo s đ cho đ an toàn c a kh i tr ng án dùng t Gi i pháp đ xu t b ng t t th a mãn u ki n quy đ nh c a quy ph m ng án dùng h th ng kè c ng ph 3.4 Phân tích so sánh ph neo đ t 3.4.1 Ph c tìm b ng cách th d n ng án ng kè c ng móng c c khoan nh i ng ch n tr ng l c, có c c bê tông khoan nh i t i t ng đá g c V trí n kè ch n s b cao trình 450 m 3.4.1.1 Các tiêu chu n áp d ng cho thi t k bao g m: - Các quy đ nh ch y u v thi t k công trình thu l i: TCXDVN 285 - 2002 - Tiêu chu n Vi t Nam TCVN4253 – 86: N n công trình thu công – Tiêu chu n thi t k - Quy ph m t i tr ng l c tác d ng lên CTTL QP C1-78 -H ng d n thi t k t ng ch n công trình thu l i - HD.TL C – – 76 - Tiêu chu n xây d ng TCXD 57 – 73: Tiêu chu n thi t k t ng ch n công trình thu công 3.4.1.2 Các tr + Tr c ng h p 1: T ng v a thi công xong, đ nh t ng có t i tr ng xe v i ng đ T/m2 + Tr n ng h p tính ng h p 2: T c tr + Tr c sau t ng giai đo n v n hành b t l i, chênh l ch m c ng chênh m ng h p 3: Xét tr ng h p đ ng đ t c p 3.4.1.3 ánh giá k t qu Vi c ki m tra đ b n k t c u n n c a công trình thu tuân th theo quy đ nh 6.2 c a TCXDVN 285-2002: nc N tt ≤ ho c có th vi t: n R kn (3.1) 84 K= nk R ≥ c n N tt m (3.2) Trong đó: n c = 1.0 v i t h p t i tr ng c b n n c = 0.95 v i t h p t i tr ng th i k thi công s a ch a n c = 0.9 v i t h p t i tr ng đ c bi t m = 1.0 k n =1.15 (Công trình c p 4) 3.4.2 Mô ph ng tính toán b ng ph n m m GEO-SLOPE Mô ph ng kh i tr cho tr t b ng ph n m m GEO-SLOPE k t qu tính toán ng h p 505 500 495 490 485 480 3a 475 Cao (m) 470 465 Tuong chan luc 460 455 450 445 440 435 430 425 420 415 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 Khoang cach (m) Hình 3.14: Mô ph ng gi i pháp x lý kh i tr tr ng l c- Tr t trung tâm b ng t ng ch n ng h p tính: Công trình v n hành u ki n bình th ng 210 85 Tuong chan luc 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 Hình 3.15: Mô ph ng gi i pháp x lý kh i tr tr ng l c- Tr 170 180 190 t trung tâm b ng t 200 210 ng ch n ng h p tính: Công trình v n hành u ki n bình th ng 83 1.850 510 505 500 84 13 495 12 490 42 41 485 40 480 54 475 Cao (m) 3a 89 10 1415 39 53 11 85 52 470 60 465 59 58 1669 68 70 17 86 33 32 38 57 460 50 79 56 71 18 78 31 19 72 20 28 49 74 22 87 64 77 450 445 75 23 48 55 455 73 21 26 27 30 76 24 25 91 29 16 93 94 107 103 102 101 14 104 88 92 106 10537 10 440 11 80 430 425 66 420 65 95 46 100 36 47 63 435 Tuong chan luc 12 131 15 89 35 45 96 97 99 98 90 34 44 43 62 81 51 61 67 82 415 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 Khoang cach (m) Hình 3.16: K t qu tính n đ nh kh i tr t t trung tâm huy n dùng gi i pháp ng ch n tr ng l c H s an toàn Fs=1.85 Ph ng pháp tính Bishop 210 86 83 1.657 510 505 500 84 13 495 12 490 42 41 485 40 480 54 475 Cao (m) 3a 89 10 1415 39 53 11 85 52 470 60 465 59 58 1669 68 70 17 86 33 32 38 57 460 50 79 56 71 18 78 31 19 72 20 28 49 74 22 87 64 77 450 445 75 23 48 55 455 73 21 26 27 30 76 24 25 91 29 16 93 107 94 102 103 101 14 104 88 106 92 10537 10 440 11 80 430 425 66 420 95 100 36 47 63 435 Tuong chan luc 12 15 89 35 46 96 97 99 98 90 34 45 44 43 62 81 65 131 51 61 67 82 415 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 Khoang cach (m) Hình 3.17: K t qu tính n đ nh kh i tr t t trung tâm huy n dùng gi i pháp ng ch n tr ng l c H s an toàn Fs=1.657 Ph ng pháp tính Ordinary 83 1.623 510 505 500 84 13 495 12 490 42 41 485 40 480 54 475 Cao (m) 3a 89 10 1415 39 53 11 85 52 470 60 465 59 58 1669 70 68 17 86 33 32 38 57 460 50 79 56 71 18 78 31 72 19 20 28 27 49 74 22 87 64 77 450 445 75 23 48 55 455 73 21 26 30 76 24 25 91 29 16 93 107 94 103 102 101 14 104 88 106 92 10537 10 440 11 80 430 425 66 420 95 46 100 36 47 63 435 Tuong chan luc 12 131 15 89 35 45 96 97 99 98 90 34 44 43 62 81 51 61 67 82 65 415 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 Khoang cach (m) Hình 3.18: K t qu tính n đ nh kh i tr t t trung tâm huy n dùng gi i pháp ng ch n tr ng l c H s an toàn Fs=1.657 Ph ng pháp tính Janbu K t qu tính toán th hi n hình t 3.16 đ n 3.18 cho th y v i gi i pháp t ng ch n, mái d c th tr n C c Pài n đ nh h n r t nhi u, 87 nhiên gi i pháp t kh ng l đ ng ch n tiêu t n t i 450 t đ ng kh i l ng v t li u c gia t i lên mái d c m t u ki n r t b t l i v n đ nh lâu dài c a c khu v c 3.4.3 Gi i pháp s d ng neo đ t k t h p c t c gi m t i Tác gi lu n v n đ xu t ph kh i l ng c a kh i tr ng án neo đ t k t h p v i c t c gi m t i t mái d c C c Pài 510 505 500 495 490 485 480 475 Cao (m) 470 465 460 455 450 445 440 435 430 425 420 415 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Khoang cach (m) Hình 3.19: Gi i pháp neo đ t x lý n đ nh mái d c th tr n C c Pài-Xín M n Hà Giang Hình 3.19 trình bày gi i pháp neo đ t x lý n đ nh mái d c th tr n C c Pài-Xín M n - Hà Giang Neo khoan ph t v a xi m ng đ v trí, v trí trí đ th t trình bày t d a theo k t qu tính toán kích ph n k t qu quan tr c th c t V trí cao trình 465, t i cao trình đ b trí đ t i kh i tr hai cao trình +450 m, mái d c sau y ban nhân dân huy n, v c d báo chân c a kh i tr c kh i tr c b trí t t o mái l p đ t neo đ t gia c Các thông s thi t k neo: c neo đ t, c n c t t o c gi m ng 88 Chi u dài b u neo: m ng kính neo: 0,4 m Kh n ng ch u t i c a neo: 2000 kN L c neo gi ng su t tr c: 200 kN Kho ng cách neo theo ph ng ngang: m Kho ng cách neo theo ph ng đ ng: m V a xi m ng mác 300 dùng cho b u neo K t qu tính toán ki m tra n đ nh mái d c có x lý neo đ t đ c trình bày t hình 3.20 đ n hình 3.22 510 83 1.299 505 57 84 500 47 495 58 46 59 490 30 60 44 45 31 485 32 480 29 475 62 63 42 64 48 92 34 28 Cao (m) 61 43 33 470 26 465 460 93 65 66 82 4181 27 455 94 95 96 67 80 68 112 113 69 49 70 100 50 51 102 39 52 104 25 71 38 324 101 87 23 103 105 10 91 40 450 97 72 98 73 85 53 99 74 106 89 107 109 21 111 20 11 445 440 435 116 115 108 37 22 88 110 75 114 54 90 79 76 86 77 55 78 56 19 18 36 35 17 430 16 15 12 425 13 420 14 415 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Khoang cach (m) Hình 3.20: K t qu tính toán neo gia c mái d c theo ph ng pháp Bishop h s an toàn Fs=1,299 Sau gia c mái d c b ng neo ta th y h s an toàn nh nh t K = 1,299 Nh v y tr ng h p đ t bão hòa hoàn toàn, mái d c v n n đinh 89 510 83 1.278 505 57 84 500 47 495 58 46 59 490 30 60 44 45 31 485 32 480 29 475 62 63 42 64 48 34 28 Cao (m) 61 43 33 93 65 66 92 470 26 465 460 94 95 96 67 80 68 112 113 69 49 70 50 51 100 102 39 25 52 104 71 324 38 101 87 23 103 105 10 82 91 81 41 40 27 455 450 97 72 98 73 85 89 107 110 75 114 54 90 79 109 21 111 20 11 445 440 435 116 115 108 37 22 99 74 106 88 53 76 86 77 55 78 56 19 18 36 35 17 430 16 15 12 425 13 420 415 14 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Khoang cach (m) Hình 3.21: K t qu tính toán neo gia c mái d c theo ph ng pháp Janbu h s an toàn Fs=1,278 510 83 1.305 505 57 84 500 58 46 47 495 59 490 30 60 44 45 31 485 32 480 29 475 62 63 42 64 48 92 34 28 Cao (m) 61 43 33 470 26 465 460 93 65 66 94 95 96 67 80 68 112 113 69 49 70 100 50 51 102 39 52 104 25 71 324 38 101 87 23 103 105 10 82 91 81 41 40 27 455 450 97 72 98 73 85 53 37 22 88 99 74 106 89 107 109 21 111 20 11 445 440 435 116 115 108 110 75 114 54 90 79 76 86 77 55 78 56 19 18 36 35 17 430 16 15 12 425 13 420 14 415 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Khoang cach (m) Hình 3.22: K t qu tính toán neo gia c mái d c theo ph h s an toàn Fs=1,305 ng pháp Ordinary 90 Nh v y vi c s d ng neo đ t k t h p c t c gi m t i c ng r t hi u qu , k t qu tính toán ch rõ h s an toàn n đ nh t ng th c a c mái d c đ đ tđ c yêu c u c a quy ph m V kinh t , gi i pháp neo đ t cho t ng giá tr thi t k thi công b ng 10% giá thành xây d ng công trình kè ch n c ng M t b ng thi công g n, v t li u yêu c u ít, t i tr ng ch t lên mái d c gi m r t nhi u so v i ph t ng ch n c ng b ng tr ng l c K t lu n ch ng đ m b o khu v c trung tâm huy n đ tr ng án c n đ nh không x y s t, t đ t, tránh th m h a gây thi t h i v ng i tài s n n đ nh đ i s ng dân sinh: - C n có gi i pháp c p bách đ c bi t h n ch n kh i tr c m t ng m vào t - Tiêu thoát h th p m c n c ng m - H n ch ch t t i (h n ch xây d ng khu v c nguy c s t l ), h n ch t p trung dân sinh s ng t i khu v c nguy hi m - C n có m t gi i pháp công trình phù h p đ ng n ch n s phát tri n c a kh i tr t - S d ng gi i pháp neo đ t k t h p c t c gi m t i gi i pháp kinh t , k thu t, đ m b o môi tr ng thi công v n hành sau 91 K T LU N VÀ KI N NGH I Nh ng k t qu đ t đ c c a lu n v n (1) Lu n v n t ng h p nguyên nhân gây m t n đ nh mái d c gi i pháp gia t ng n đ nh mái d c Ph n t ng quan làm c s đ l a ch n phân tích ph ng án công trình th c t sau (2) Trình bày c s lý thuy t tính toán neo gia c ng công trình đ t, k thu t ng d ng neo đ t c thi t k , thi công b o d ng quan tr c s a ch a neo gia c công trình Trình bày c s lý thuy t tính toán n đ nh mái d c (3) Phân tích c ch s t tr t mái d c, thu th p tình hình s t tr tt i khu v c nghiên c u (th tr n C c Pài, huy n Xín M n, t nh Hà Giang), tình hình di n bi n t i tr ng khu v c s t: vi c xây d ng công trình công c ng, dân sinh Phân tích nguyên nhân gây tr t ch y u d t bão hòa n c di n ti n t i tr ng ph c t p mái d c công trình (4) Mô ph ng đánh giá đ c kích th c kh i tr t, k t qu làm c s đ đ xu t gi i pháp công trình thích h p đánh giá hieuj qu c a gi i pháp công trình (5) xu t gi i pháp t ng h p x lý tr t cho c khu v c: + Ph ng án thu n c m t tách n + Ph ng án thu n c ng m s d ng gi ng ngang thu n c d n kh i khu v c có nguy c s tl ; c ng m d n ngoài, làm t ng n đ nh khu v c + Ph ng án áp d ng t ng h p: ph ng pháp có th k t h p bi n pháp công trình, phi công trình: B t s a mái d c, quy ho ch dân c phù h p, tr ng t o th m ph … (6) xu t gi i pháp neo đ t thay th gi i háp t th ng, đ m b o c v kinh t , k thu t môi tr ng ng kè c ng truy n 92 II Ki n ngh Khu v c th tr n C c Pài t nh Hà Giang x y hi n t ng s t tr t nhi u v trí, có hai v trí x y l n khu v c trung tâm huy n khu v c đ u c u C c Pài Qua nghiên c u th y vi c s t l ch nh ng báo hi u ban đ u cho nguy c x y s t l v i quy mô l n có th x y t i khu v c, c s nghiên c u tác gi ki n ngh : - Chính quy n c s c n tuyên truy n cho nhân dân v s nguy hi m c a s t l đ t, c nh báo khu v c nguy hi m (khu v c s t l ph ng đoán), tuyên truy n gi i pháp h n ch nguyên nhân gây s t l : không ch t t i, không gây ch n đ ng l n, không t p trung n c vào khu v c s t l , không khai thác đ t t i chân cung s t ph ng đoán … - Các c p, ngành liên quan c n b trí kinh phí đ x lý s t tr t đ ng b , t ng th cho khu v c th tr n C c Pài, huy n Xín M n, t nh Hà Giang s m đ tránh th m h a s t l đ t v i quy m l n gây thi t h i v ng thi t h i tài s n c a nhà n i, c nhân dân, ng n ch n th m h a cho khu v c; - Cho ti n hành quan tr c lún tr m t s m m c ph m vi kh i t ph ng đoán đ đánh giá t c đ d ch tr t - Ph i có tài li u đ a hình đ xác v trí quy ho ch n tách n kh o sát n tách n c l p thi t k k thu t chi ti t cho ph ng th i giúp xác l i k t qu tính mô ph ng cho gi i pháp c, ng án giai đo n thi t k k thu t - Cho tri n khai áp d ng gi i pháp neo đ t k t h p c t c gi m t i, đánh giá hi u qu th c t đ làm c s áp dung r ng rãi v i đ a ph ng khác 93 III M t s m t n t i + Tài li u đ a hình, đ a ch t c a khu v c thi u nhi u nên m i khu v c s t l tác gi ch có th t ng h p đ c m t lo i m t c t đ a ch t đ nghiên c u, tính toán đ xác ch a cao; + Do h n ch v th i gian n ng l c nên trình làm lu n v n tác gi ch a th sâu phân tích t ng h p đ tr c đ y đ y u t gây nên s t t; gi i pháp mang tính t ng quát cho t ng khu v c, s li u k t qu tính toán ch đ t m c đ xác ch a cao; + Do khu v c nghiên c u ch a có tr m quan tr c v khí t ng th y v n nên vi c s d ng s li u c a t nh Hà Giang đ áp d ng vào đ tài ch a sát v i th c t ; 94 TÀI LI U THAM KH O Ti ng Vi t Cao V n Chí, Tr nh V n C Nguy n H u ng (2003) C h c đ t NXB Xây d ng u (d ch) (2008) BSi-BS 8081:1989 Neo đ t NXB xây d ng Tr n Tr ng Hu (Ch nhi m đ tài) (2009) “Nghiên c u đánh giá d báo chi ti t hi n t ng tr t - l xây d ng gi i pháp phòng ch ng cho th tr n C Pài, huy n Xín M n, t nh Hà Giang” KC.08/06-10 Vi n tài KH&CN c p Nhà n a Ch t Hoàng Vi t Hùng (2012) “Nghiên c u gi i pháp t ng c v mái đê bi n tràn n c ng n đ nh b o c” Lu n án ti n s k thu t Nguy n Bá K (2008) K thu t n n móng vùng đ i núi NXB xây d ng Nguy n Bá K (2009) (tái b n) Thi t k thi công h móng sâu NXB Xây d ng Ph m H u Sy (2012) Kh o sát đ a k thu t (bài gi ng cao h c đ i h c th y l i) Bùi V n Th m, Nguy n ng Túc (2011) “Các ki u tr t l khu v c C c Pài, huy n Xín M n, t nh Hà Giang” T p chí khoa h c v trái đ t Vi n đ a ch t Tr nh Minh Th , Nguy n Uyên (2011) Phòng ch ng tr t l đ t đá b d c, mái d c NXB Xây D ng 10 Nguy n Uyên, Nguy n V n Ph (2008) ng, Nguy n nh, Nguy n Xuân Di n a ch t công trình NXB xây d ng Ti ng Anh 11 Braja.M.Das – Principles of Foundation Engineering – Sixth Edition 12 GEO-SLOPE International LTD-User’s Guide GEOSTUDIO (2004) 13 LEE W.ABRAMSON, THOMAS S LEE, SUNIL SHARMA, GLENN M.BOY (2002) Slope Stability and Stabilization Methods- John Wiley & Sons, Inc-New York [...]... ng pháp c c b n ng pháp cân ch nh mái taluy (Regrading the Slope): V i lo i này có th chia thành 3 h ng sau: - Cân ch nh mái d c đ có đ c góc nghiêng thích h p - Gi m toàn b chi u cao mái d c và v n gi nguyên đ d c mái - L y đ t t đ nh mái đ p + Ph chân (nh ph ng pháp Loading the Toe) ng pháp cân ch nh mái taluy: Có th th c hi n b ng cách đào vu t mái hay đ p thêm đ mái tho i h n V i ph n đ nh ng pháp. .. pháp đ p đ t t i chân mái d c, và ph c k t qu ng pháp này c ng ch có hi u qu đ i v i các lo i mái đào sâu hay đ p cao 1.4.6 Ph ng pháp n đ nh mái d c b ng c c (Piled-Slopes) ây là m t ph ng pháp khá h p lý khi ng d ng n đ nh tr khu v c r ng l n V n đ c b n c a ph c u ki n gia c t cho ng pháp này là dùng c c ho c các ng gia c thành hàng đ ng n ch n nh h ng tr t c a mái d c (slope reinforced) Ph ng pháp. .. t Tuy nhiên, c n ph i xem xét l c neo t qua cung tr làm đ c, và đó là l c c v y các neo ph i đ cùng v i m t s l c khác phát sinh do các cung tr c neo sâu t sâu trong đ t hay ma L c d c tr c neo gia t ng theo ng su t nh h ng c a chi u sâu, b i sát gi a neo v i đ t… vì s gia t ng c ng đ c a mái taluy Hình 1.10: Ph ng pháp neo trong đ t 28 1.4.8 Ph ng pháp tr ng c trên mái d c (“Grassing-Over” the Slope)... m đ vì các c u ki n gia c c nhi u chi phí và mang l i hi u qu cao ng mà c th là c c đ c đ t vào đ t thành hàng v i nh ng kho ng cách nh t đ nh ph thu c vào thi t k do v y s ti t ki m đ v t li u làm c c c 27 Hình 1.9: Ph 1.4.7 Ph Th ng pháp gia c ng mái d c b ng hàng c c ng pháp neo trong đ t (Soil Anchoring): ng thì neo trong đ t đã đ c t o m t ng su t tr mà nó c n đ gi n đ nh mái v t nguy hi m c a... ng mái nông không 26 Hình 1.8: Ph + Ph ng pháp cân ch nh mái d c ng pháp gi m chi u cao mái d c: V i nh ng mái d c nhân t o (có th là trong lúc thi công đào đ p đ t) thì ph ng pháp h cao đ mái d c r t h u d ng, nh ng th ng thì không th th c hi n vì ph i tuân theo yêu c u thi t k V i mái d c t nhiên ph ng pháp này có th đ nhiên, vi c gi m s m t n đ nh theo ph không cao b ng ph c xem xét Tuy ng pháp. .. ph nh ng u nh ng pháp gi i đây là m t s ph 1.4.1 Ph Ph ng pháp có c đi m riêng mà tùy thu c vào đ a ch t, đ a hình hay đi u ki n kinh t k thu t mà ch n ph D n đ nh mái d c M i ph ng pháp phù h p nh t ng pháp đã đ c áp d ng trong và ngoài n c ng pháp đ p đ t t i chân mái d c (Loading the Toe) ng pháp này dùng có hi u qu v i các lo i mái d c sâu không n đ nh M t d i đ t đ p d i chân mái d c (có th là... các l p đ t này 21 Hình 1.2: Ph 1.4.2 Ph ng pháp đ p đ t ng pháp thoát n i v i ph vi c thoát n chân mái d c c (Drainage Methods) ng pháp này r t khó đ xác đ nh đ c Ph c t l hi u qu c a ng pháp này dùng t t khi c n n đ nh mái trong th i gian ng n, vì v lâu dài các đ ng rãnh c n đ c b o trì và s a ch a, mà vi c đó r t khó ki m tra th c hi n và t n kém Ph ng pháp này chia ra nhi u khe rãnh khác nhau: +... n c ngang 1.4.3 Ph ng pháp dùng v i đ a k thu t (Geotextiles) V i đ a k thu t là lo i v t li u gia c ng đ t nhân t o (th ng làm b ng ch t d o) Trong vùng n đ nh c a mái d c, l đ c dùng, vì v i ch c n ng gia c i đ a k thu t gia c ng nh c ng (geogrids) ng đ ch u kéo c a nó s giúp gia t ng các đ c tính c h c c a công trình đ t thông qua s t ng tác v i đ t t i b m t ch u c t Ví d trong n n đ p l mômen... i tr Lo i này r t th i đ a k thu t gia c ng có tác d ng làm gi m t ng đ c dùng nh m t lo i neo, nó t o m t ph n l c ch ng l i mômen nhi u Ngoài ra chúng còn đ c dùng đ gia c tr t nh trong quá trình thi công đào đ t, và hi u qu mang l i r t kh quan n c ta ph ng pháp dùng v i đ a k thu t c ng đã áp d ng v i m t s công trình và trong t thành t ng lai s đ ng đ i h p lý c a nó c s d ng nhi u vì tính ti... Hình 1.5: Mô hình c a ph Hình 1.6: L 1.4.4 Ph ng pháp v i đ a k thu t v i 3 l p v i i đ a k thu t gia c ng (Geogrids) ng pháp c c b n (Sheet piling): ây là ph ng pháp gia c t n kém và không th ng đ c dùng tr khi kh n ng h i ph c n đ nh c a mái chi m t l cao Tuy nhiên, nó l i th đ c dùng khi thi công các h đào sâu trong đ t y u v i áp l c đ t l n ng 25 ph ng pháp này, ng i ta dùng các lo i c c có hình dáng, ... dung sau: - Nghiờn c u t ng quan cỏc gi i phỏp gia c ng b o v mỏi d c - Nghiờn c u c s lý thuy t c a neo t - p d ng gi i phỏp neo t gia c H Giang ng mỏi d c C c Pi Xớn M n b) Ph ng phỏp... cú m t s d ng neo th ng dựng, xỏc nh theo nguyờn t c thi cụng ho c quỏ trỡnh lm vi c c a neo bao g m: (1) Neo khoan vo t (2) Neo dựng t i tr ng ng (3) Neo xo n (4) Neo n (5) Neo khoan ph t... Neo khoan ph t b ng ỏp l c cao (6) Neo múc t (7) Neo t o ỏp l c gi b ng hỳt khớ chõn khụng 2.1.2 Nguyờn lý ch ng nh c a neo Thanh neo cú th neo ch t vỡ ph ng c neo t v i m c ớch ch u kộo l ch