Nghiên cứu giải pháp kỹ thuật neo đất để gia cường ổn định mái dốc ứng dụng xử lý mái dốc taluy đường cao tốc nội bài lào cai, lý trình KM45+300

Ph ng pháp cân ch nh mái taluy Regrading the Slope: .... Ph ng pháp neo trong đ t Soil Anchoring: ..... Lớp đất ma sát Lực bó chặt m Vữa xi măng Lực kéo.

Sau m t th i gian thu th p tài li u, nghiên c u và th c hi n, đ n nay Lu n

v n th c s : “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 taluy đ ng cao t c N i Bài - Lào Cai, lý trình KM45+300” đã hoàn thành đúng th i h n nh đ c ng đ c phê duy t

Tác gi xin chân thành c m n Tr ng i h c Th y l i đã đào t o và quan tâm giúp đ , t o m i đi u ki n cho tác gi trong quá trình h c t p và th c hi n lu n

v n này

Tác gi c ng xin trân tr ng c m n TS Hoàng Vi t Hùng đã tr c ti p t n

tình h ng d n, c ng nh cung c p tài li u, thông tin khoa h c c n thi t cho lu n

v n

Tác gi xin g i l i c m n đ n gia đình, b n bè, đ ng nghi p đã giúp đ ,

đ ng viên v tinh th n, v t ch t, th i gian đ cho tác gi có th đ t đ c k t qu hôm nay

Trong quá 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 nh ng l i góp ý, ch b o c a các th y, cô và cán b đ ng nghi p đ i v i b n lu n v n

Hà N i, ngày tháng n m 2015

Tác gi

Tr n Th Th m

C ng hòa xã h i ch ngh a Vi t Nam

c l p – T do – H nh Phúc -

B N CAM OAN C A H C VIÊN

Tôi xin cam đoan các n i dung sau đây:

1 ây là b n lu n v n do b n thân tôi th c hi n d i s h ng d n

c a TS Hoàng Vi t Hùng

2 Các s li u và k t qu nghiên c u trong lu n v n này là hoàn toàn trung th c và không trùng l p v i b t c đ tài nào khác đã đ c công b

Tôi xin hoàn toàn ch u trách nhi m tr c pháp lu t v nh ng n i dung cam đoan nêu trên

Hà N i, ngày tháng n m 2015

Tác gi

Tr n Th Th m

I Tính c p thi t c a đ tài 1

II M c đích c a đ tài 1

III i t ng và ph m vi nghiên c u 1

IV Cách ti p c n và ph ng pháp nghiên c u 2

CH NG 1: T NG QUAN CÁC GI I PHÁP GIA C NG N NH MÁI D C 3

1.1 Nguyên nhân gây m t n đ nh mái d c 3

1.2 Phân lo i hi n t ng s t tr t mái d c Vi t Nam 4

1.2.1 S t tr t mái d c do hi n t ng r a xói s n d c 4

1.2.2 S t tr t mái d c do hi n t ng l bùn đá 7

1.2.3 Hi n t ng tr t đ t 10

1.2.4 Hi n t ng đá đ 11

1.2.5 Hi n t ng đ t s t 14

1.2.6 Phân tích nguyên nhân gây s t tr t mái d c taluy đ ng giao thông 16

1.3 Các gi i pháp t ng c ng n đ nh mái d c 17

1.3.1 Ph ng pháp đ p đ t t i chân mái d c (Loading the Toe) 17

1.3.2 Ph ng pháp thoát n c (Drainage Methods) 18

1.3.3 Ph ng pháp dùng v i đ a k thu t (Geotextiles) 20

1.3.4 Ph ng pháp c c b n (Sheet piling): 21

1.3.5 Ph ng pháp cân ch nh mái taluy (Regrading the Slope): 22

1.3.6 Ph ng pháp n đ nh mái d c b ng c c (Piled-Slopes) 22

1.3.7 Ph ng pháp neo trong đ t (Soil Anchoring): 23

1.3.8 Ph ng pháp tr ng c trên mái d c (“Grassing-Over” the Slope) 24

1.3.9 Ph ng pháp s d ng các k t c u ch n gi (Retaining Structures) 25

1.3.10 Ph ng pháp t h p 25

1.4 K t lu n ch ng 1 27

CH NG 2: C S LÝ THUY T 28

2.1.1 S l c v s phát tri n công ngh neo c đ nh mái d c 28

2.1.2 ng d ng neo c đ nh mái d c Vi t Nam 28

2.2 Các d ng neo đ t và nguyên lý làm vi c 29

2.2.1 Phân lo i neo trong đ t 29

2.2.2 C u t o chung c a neo trong đ t 29

2.2.3 Nguyên lý ch ng nh c a thanh neo 30

2.2.4 Các nhân t nh h ng đ n l c ch ng nh c a thanh neo 31

2.2.5 Các ph ng pháp xác đ nh kh n ng ch u t i c a neo trong đ t 33

2.3 Tính toán thi t k 39

2.4 Thi công neo trong đ t 48

2.4.1 Nguyên t c thi công neo trong đ t 48

2.4.2 Thi công neo trong đ t 49

2.5 Quan tr c và s a ch a 63

2.5.1 Quan tr c ng x khi khai thác c a neo 63

2.5.2 Các bi n pháp s a ch a 67

2.6 K t lu n ch ng 2 67

CH NG 3: NG D NG GIA C MÁI D C NG CAO T C N I BÀI – LÀO CAI, LÝ TRÌNH KM45+300 68

3.1 V trí đ a lý 68

3.2 i u ki n đ a hình, đ a ch t công trình 68

3.3 c đi m công trình và các ph ng án thi t k đ c đ xu t 70

3.4 Phân tích ng d ng 71

3.4.1 Gi i thi u v ph n m m tính toán 71

3.4.2 Các thông s mô hình và tr ng h p tính 73

3.4.3 ánh giá so sánh tính kinh t c a các ph ng án 87

3.5 K t lu n ch ng 3 91

K T LU N VÀ KI N NGH 92

TÀI LI U THAM KH O 93

I Ti ng Vi t 93

II Ti ng Anh 94

Hình 1.1: S t l mái d c trên đ ng giao thông 17

Hình 1.2: Ph ng pháp đ p đ t chân mái d c 18

Hình 1.3: Các d ng thi công th ng g p trong P/p Thoát n c 19

Hình 1.4: Hình nh m t thoát n c c a mái d c trên đ ng thu c v nh Runswick, m t làng ven bi n Yorkshire, Anh 19

Hình 1.5: Mô hình c a ph ng pháp v i đ a k thu t v i 3 l p v i 20

Hình 1.6: L i đ a k thu t gia c ng (Geogrids) 21

Hình 1.7: Ph ng pháp c c b n 21

Hình 1.8: Ph ng pháp cân ch nh mái d c 22

Hình 1.9: Ph ng pháp gia c ng mái d c b ng hàng c c 23

Hình 1.10: Ph ng pháp neo trong đ t 24

Hình 1.11: C vetiver đ c tr ng thành công đ b o v mái d c 24

Hình 1.12: Ph ng pháp s d ng t ng ch n 25

Hình 1.13: Ph ng pháp s d ng t ng h p 26

Hình 2.1: S đ c u t o c a neo trong đ t 29

Hình 2.2: Nguyên lý ch u l c c a thanh neo 30

Hình 2.3: Các hình th c m i neo gi 32

Hình 2.4: (a) Neo đ t có d ng m r ng đáy hình tr tròn 32

(b) áy m r ng v i nhi u hình nón c t 32

Hình 2.5: C u t o m i c c xo n 36

Hình 2.6: S đ thi t k thanh neo 47

Hình 2.6: u neo quan tr c đi n hình cho dây neo ki u áp 64

Hình 2.7: u neo quan tr c đi n hình cho dây neo ki u thanh 64

Hình 3.1: M t c t đ a ch t t i K45+300 đ ng cao t c N i Bài – Lào Cai 74

Hình 3.2: M t c t thi t k đ ng t i K45+300 cao t c N i Bài - Lào Cai 75

Hình 3.3: Ki m tra n đ nh c c b mái trên c m=1.5 (ph ng án 1) 76

Hình 3.5: Ki m tra n đ nh t ng th mái d c m=1.5 -tr ng h p đ c bi t 77

Hình 3.6: Ki m tra n đ nh t ng th mái d c m=1.5 -tr ng h p đ c bi t 77

Hình 3.7: Ki m tra n đ nh t ng th mái d c m=1.5 -tr ng h p đ c bi t 78

Hình 3.8: Ki m tra n đ nh t ng th mái d c m=1.0, tr ng h p làm vi c bình th ng 79

Hình 3.9: Ki m tra n đ nh t ng th mái d c m=1.0 -tr ng h p đ c bi t 79

Hình 3.10: Ki m tra n đ nh t ng th mái d c m=0.5 -tr ng h p đ c bi t 80

Hình 3.11: Ki m tra n đ nh t ng th mái d c m=0.5 -tr ng h p đ c bi t 81

Hình 3.12: Ki m tra n đ nh t ng th mái d c m=0.5 -tr ng h p đ c bi t 81

Hình 3.13: i u ki n biên xác đ nh s l ng neo c n dùng 83

Hình 3.14: K t qu tính n đ nh mái d c có neo gia c ng Kminmin=1.789 83

Hình 3.15: K t qu tính n đ nh mái d c có neo gia c ng Kminmin=2.858 84

Hình 3.16: K t qu tính n đ nh mái d c có neo gia c ng Kminmin=2.648 85

Hình 3.17: i u ki n biên mô ph ng bài toán ph ng án 4 85

Hình 3.18: K t qu tính n đ nh mái d c k t h p t ng ch n Kminmin=1.133 86

Hình 3.19: K t qu tính n đ nh mái d c k t h p t ng ch n Kminmin=1.133 86

Hình 3.20: K t qu tính n đ nh mái d c k t h p t ng ch n Kminmin=1.104 87

B ng 1.1: Phân lo i đ t s t c a S.G.Visniakov 14

B ng 1.2: Phân lo i đ t s t c a P.I.Puskin 14

B ng 1.3: Nh n xét các ph ng pháp gi n đ nh mái d c: 26

B ng 2.1: Giá tr tham kh o c ng đ ch ng c t c a đ t 34

B ng 2.2: C ng đ ch ng c t c a đ t 34

B ng 2.3: H s đi u ki n làm vi c m 36

B ng 2.4: Các h s A, B tính s c ch u t i kéo c a c c xo n 37

B ng 2.5: H s an toàn l c ch ng nh c a thanh neo 44

B ng 2.6: H s an toàn v neo c a Trung Qu c 44

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) 45

B ng 2.8: Bi n d ng c a m t neo, co ng n thép ST và bi n d ng do ép ch t khe n i 59

B ng 2.9: Các b c c ng kéo thép ST b ng ph ng pháp c ng sau 60

B ng 3.1: Các ch tiêu c lý c a các l p đ t 70

B ng 3.2: B ng kh i l ng s b các ph ng án 88

B ng 3.3: B ng khái toán giá thành công trình 88

V i di n tích đ i núi chi m đ n 70% và khí h u nhi t đ i gió mùa, h th ng

đ ng giao thông Vi t Nam xu t hi n ph bi n hi n t ng s t tr t mái taluy c a các tuy n đ ng vùng núi, đ c bi t vào mùa m a l Th c t hi n nay có nhi u gi i pháp x lý n đ nh mái d c công trình Các gi i pháp này ph thu c vào nhi u đi u

ki n xung quanh vì v y mà m c đ n đ nh c ng nh giá thành xây d ng khác nhau nhi u Gi i pháp s d ng neo trong đ t đ gia c ng mái d c là m t trong nh ng

gi i pháp m i đ c áp d ng n c ta Tuy ch a m c đ ph bi n nh ng đã ph n ánh nhi u u đi m v t tr i c a gi i pháp Gi i pháp công trình truy n th ng là

t ng ch n tr ng l c, tuy nhiên đ th c hi n gi i pháp này có hai nh c đi m l n

nh t là m t b ng thi công yêu c u l n, b b n Th hai là t i tr ng ch t lên n n l n

và t n v t li u Vì v y tài “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 taluy đ ng cao t c N i Bài – Lào Cai, lý trình KM45+300” có tính khoa h c và th c ti n, gi i quy t c p bách tình tr ng th c

t xây d ng hi n nay

II M c đích c a đ tài

- 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 đ gia c ng mái d c taluy đ ng cao

t c N i Bài – Lào Cai, lý trình KM45+300

III i t ng và ph m vi nghiên c u

- Nghiên c u t ng quan các gi i pháp gia c ng b o v mái d c

- Nghiên c u c s lý thuy t c a neo trong đ t

- ng d ng gi i pháp neo đ t đ gia c ng mái d c taluy đ ng cao t c N i Bài – Lào Cai, lý trình KM45+300

IV Cách ti p c n và ph ng pháp nghiên c u

- Thu th p, t ng h p và phân tích tài li u th c t (tài li u kh o sát đ a ch t, tài li u thi t k , …) đ làm rõ nguyên nhân gây m t n đ nh mái d c

- Phân tích lý thuy t neo trong đ t và nguyên t c thi t k

- Mô hình hóa bài toán ng d ng

3

T NG QUAN CÁC GI I PHÁP GIA C NG N NH MÁI D C

Mái d c c a kh i đ t đá có th đ c hình thành do các tác nhân t nhiên hay nhân t o

Mái d c t nhiên g m có mái d c do b xói mòn và chia c t nh mái d c

s n đ i và thung l ng, vách b bi n ho c b sông; mái d c gom l i ho c tr m tích

nh mái d c l tích và đ ng b ng tr c núi, mái d c tr t và tr t dòng

Mái d c nhân t o g m có mái d c do đ p và mái d c do đào Mái d c do đ p

nh kh i đ p và đ p, đ ng đ t th i và đ ng đ t đào Mái d c đào là hào rãnh và các

h móng không đ c ch ng đ

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 cùng chuy n sang n m ngang và trong b i c nh này, m t n đ nh đ c quan

ni m là khi có xu h ng di chuy n và phá ho i – khi 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 và th m trong khi s c

ch ng phá ho i c b n là do 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 và đá t o nên

S di chuy n c a kh i đ t, đá có th x y ra do phá ho i c t d c theo m t m t bên trong kh i hay do ng su t hi u qu gi a các h t gi m t o nên s hóa l ng

m t ph n hay toàn b

1.1 N guyên nhân gây m t n đ nh mái d c

Có nhi u nguyên nhân gây m t n đ nh mái d c Theo th ng kê t các tài

li u nghiên c u v v n đ này thì các nguyên nhân gây m t n đ nh mái d c g m có:

- Do khai thác đ t quanh các mái d c không đúng quy đ nh c a k thu t -

Do gió m nh đ p vào các vách đ t đá th ng đ ng;

- Do phong hóa m t đ t, đá b xu t l trong khi thi công và khai thác công trình;

Nh v y nguyên nhân chung d n đ n hi n t ng s t tr t mái d c do nhi u

y u t , trong đó có các y u t thiên nhiên và có các y u t do con ng i gây ra

1.2 Phân lo i hi n t ng s t tr t mái d c Vi t Nam

1.2.1 S t tr t mái d c do hi n t ng r a xói s n d c

Khi ch y t các đ nh phân th y và các s n d c xu ng, n c m a gây ra tác

d ng đ a ch t to l n: r a trôi và r a xói các s n ph m m m r i t o nên các đ nh phân th y và s n d c đ hình thành các m ng xói m t giai đo n phát tri n

nh t đ nh, m t c t d c và các s n d c c a m ng xói đ t đ n s cân b ng nào đó,

s phát tri n b t đ u ch m l i, ng ng h n và d n d n t o các khe ho c các rãnh, chia

c t đ a hình

Các m ng xói chia c t sâu và mãnh li t khu đ t, làm gi m di n tích có ích trên

ph m vi r ng l n, gây b t l i cho các ho t đ ng kinh t , các m c đích xây d ng và s n

xu t nông nghi p M ng xói r t có h i cho đ ng sá và các công trình ch y dài theo tuy n: làm t ng chi u dài tuy n, ph i đi tránh ho c xây d ng r t nhi u công trình,

đ ng b h h ng và vi c xây d ng tuy n đ ng m i khó kh n Nhi u n i s c u trên tuy n đ ng t ng lên nhi u l n do m ng xói phát tri n thêm d c các tuy n

B ng vi c m l , tháo m t các t ng n c và làm ki t qu ngu n d tr n c

d i đ t, các m ng xói gây thi t h i l n cho vi c b o v các ngu n cung c p n c Ngoài ra, chúng còn phá ho i ch đ m c a đ i thông khí, làm cho đ t tr ng tr t

tr nên khô c n và do đó làm gi m đ màu m c a đ t trên nh ng không gian r ng

l n Do t o đ a hình chia c t và t ng đ d c b m t đ a hình, m ng xói làm cho quá trình phong hóa phát tri n m nh h n, đ t ph b r a trôi mãnh li t kh i vùng đ t canh tác

Xói mòn b m t còn g i là xói mòn th nh ng làm gi m l ng ch t h u c ,

5

khoáng c a th c v t trong đ t Vi c r a trôi còn làm cho các tính ch t v t lý và th y

lý c a th nh ng x u đi, phá h ng c u trúc h p th c a đ t L ng ch t dinh

d ng m t đi (th nh ng, kali, photpho, nit …) x p x b ng l ng phân khoáng

đ c bón cho th nh ng d n đ n th nh ng nghèo đi, s n l ng gi m rõ r t và chi phí làm đ t t ng lên

Nh ng v t li u moi chuy n do xói mòn b m t và theo tuy n còn gây tác h i

l n cho vi c b o v lãnh th và đi u ki n khai thác công trình T i các đ a hình

tr ng, các s n ph m xói mòn ph trên các đ ng c , v n t c, đ t nông nghi p, lãnh th dân c Các s n ph m moi chuy n c a m ng xói, các nón phóng v t làm

t c ngh n đ ng sá, kênh đào, sông ngòi gây ra tình hu ng b t l i cho đ i s ng và

ho t đ ng c a dân c t i vùng (gây ng p l t), l p c n h ao ch a n c,…

Giai đo n phát tri n m ng xói quy t đ nh kích th c và m t đ c a chúng Theo A.X.Kôzimenkô, c n c th tích (m3), chia các m ng xói đang ho t đ ng ra các lo i: rãnh xói: < 10; m ng xói nh : t 10 ÷ 100; trung bình: tù 100 ÷ 1000;

l n: t 1000 ÷ 10000; r t l n: > 10000

Các nhân t nh h ng đ n s phát tri n m ng xói

Cá nhân t quy t đ nh đi u ki n phát tri n quá trình xói mòn trên các s n

d c, đ nh phân th y và hình thành m ng m ng xói – rãnh xói là các nhân t thiên nhiên nh c u trúc đ a ch t, đ a hình, đi u ki n khí h u và th m th c v t t i khu v c

c ng nh các ho t đ ng kinh t c a con ng i

- C u trúc đ a ch t c a khu v c: là nhân t quan tr ng nh t, các nhân t khác

có tác d ng thúc đ y và làm t ng nhanh s phát tri n c a các m ng xói ho c làm

ch m l i, làm trì tr s phát tri n đó N u trên m t các s n d c và đ nh phân th y không có đ t đá d b tan rã và r a xói thì không th hình thành m ng xói Trên các đ t đá khác nhau, có th phát tri n quá trình s n tích – r a trôi b m t, có th

xu t hi n các rãnh xói (giai đo n th nh t c a s phát tri n m ng xói), nh ng hi n

t ng m ng xói, rãnh xói ch phát tri n đ y đ trong nh ng đi u ki n đ a ch t nh t

đ nh, khi trên m t đ t có nh ng đ t đá v i thành ph n nh t đ nh (th ng là đ t lo i sét), v i tr ng thái nh t đ nh (kém ch t) và tính ch t nh t đ nh (d tan rã và r a xói)

N u b dày lo i đ t nh v y l n thì hình thành m ng xói sâu, m t đ m ng xói cao, m c đ chia c t đ a hình l n, còn khi di n phân b các lo i đ t nh v y có h n

và m ng thì m ng xói không có ho c ít phát tri n

Thành ph n, tính ch t đ t đá còn quy t đ nh đ c đi m hình thái c a các m ng xói

Ch ng h n kh i n t hình tr th ng đ ng t o nên các m ng xói có s n r t d c

- a hình: có nh h ng r t m nh đ n s phát tri n m ng xói vì quy t đ nh

l ng n c ch y và t c đ c a n c Ta bi t đ ng n ng c a dòng n c t l thu n

v i tích s gi a kh i l ng n c v i m t n a bình ph ng c a t c đ ch y, nên khi các đi u ki n khác đ u nh nhau thì kh i l ng n c ch y ph thu c di n tích t p trung n c, còn t c đ ch y đ c quy t đ nh b i chi u cao và góc d c c a s n (đ nghiêng); n u các thông s y t ng lên thì t t nhiên t c đ ch y c ng t ng lên

- Khí h u đ a ph ng: l ng n c ch y gây ra xói mòn ph thu c l ng

m a, d ng, c ng đ và s phân b m a trong n m Nguy hi m nh t là m a rào –

m a t ng đ i ng n v i c ng đ trên 0,5 – 1 mm/phút M a rào nhanh chóng t o

ra nh ng dòng ch y d d i, có đ ng n ng to l n gây ra r a xói làm cho m ng xói phát tri n nhanh, v i t c đ 40 – 45 m/n m đôi khi 60 – 70 m/n m M a dài ngày

có c ng đ v a ph i c ng thu n l i cho xói mòn phát tri n, lo i m a này làm cho

l p đ t b r i g n m t đ t trong di n góp n c nhanh chóng b bão hòa r i sau đó

ch th m xu ng m t cách ch m ch p, khi này l ng n c m a l n ch y u t o dòng

ch y trên m t đ t và gây ra r a xói

- Th m th c v t: có tác d ng kìm hãm và ng n tr hi n t ng xói mòn d i nhi u hình th c khác nhau Cây g và cây con, cây b i có kh n ng đ c bi t to l n

đ ch ng l i hi n t ng xói mòn Tán các cây g , cây con ch ng nh ng gi l i đ c

m t l ng l n n c m a, t o đi u ki n cho chúng b c h n mà còn làm y u đi tác

nh ng và đ t đá trên m t Tr ng nh ng lo i c s ng lâu n m trên s n d c vì lo i

c này có h th ng r kh e và ph n thân trên m t đ t c ng có kh n ng c ng c t ng

th nh ng tránh đ c r a trôi đ t hi u qu nh t là b trí nh ng d i c đ m rìa các kho nh đ t, đôi ch ph i h p d i cây

- Xây d ng các công trình góp n c, gi n c và đi u ti t n c đ thâu tóm,

gi m t c đ dòng ch y trên m t đ t c ng nh t ng l ng n c m t th m xu ng đ t

ch ng h n nh các h th ng rãnh và máng đón n c trên s n và đ nh đ i và tiêu tháo n c đi, các b ng n gi n c và các b c đê, b c đ p ng n n c và th m tiêu

n c đ c b trí trong ph m vi l u v c

- Gia c nh ng ch b r a xói nhi u b ng cách l p các rãnh xói; đ ng th i xây lát, c ng c chúng b ng các r đá, t m bê tông, đá đ , các hàng c c, tr ng l p

c b o v

- Tuân theo các quy ch s d ng đ t và k thu t canh tác Xác đ nh ph m vi

c n b o h , đó c m ch t cây, đào x i đ t khai m và xây d ng, ch n th súc v t… Khai kh n đ t theo các d ng b c thang, lu ng ch y theo đ ng đ ng m c đ a hình

gi , kèm theo nh ng đ t sóng do dòng b t c ngh n, nh ng sau đó đ c khai thông

d i s c ép c a kh i v t ch t mang theo m i lúc m t nhi u L ng ch a v t li u

đ t đá cao 115m t i đ a khu Mêđêô L bùn đá n m 1970 Pêru đã làm ch t 50 nghìn ng i và 800 nghìn ng i khác không còn nhà c a khu v c mi n núi n c

ch c phút, ít khi đ t 1 – 2 gi

D đoán nguy c l là đánh giá môi tr ng mà trong đó xác su t phát sinh l

t ng lên đ t ng t D đoán nguy c l d a trên c s phân tích các d u hi u nguy

- B o đ m đ ng di chuy n c a l bùn đá không gây tai h a;

- Nâng cao ý th c v hi m h a cho c dân đ a ph ng;

- Chu n b các bi n pháp đ i phó v i tình tr ng kh n c p khi x y ra l bùn đá Các bi n pháp ng n ch n đ c chia ra làm hai lo i:

Các bi n pháp công trình ph i đ c h tr b i các bi n pháp phi công trình

nh m gi m thi u t n th t v sinh m ng và tài s n c a các tr n l bùn đá trong t ng lai M c đích c a các bi n pháp phi công trình là nâng cao ý th c v m i nguy hi m

và s n sàng đ i phó c a các c dân và chính quy n đ a ph ng

M t s bi n pháp phi công trình quan tr ng nh sau:

- ánh giá và phân tích tai bi n và m i nguy hi m;

- Thông tin và hu n luy n c ng đ ng

Các bi n pháp phi công trình c ng bao g m các bi n pháp k thu t chuyên môn hi u qu sau đây:

- Qu n lý l u v c sông, bao g m tr ng r ng và các b i cây mái d c đ

g c l p d i sâu S di chuy n đó x y ra v i t c đ khác nhau t vài mm/ngđ đ n vài m/gi , r t ít khi hàng ch c m/gi Kh i đ t đá b d ch chuy n g i là kh i tr t

11

ho c h n n a Tr t đ t đá có th phá ho i đ ng giao thông, nhà , đ p dâng

n c, nhà máy th y đi n,… đ t trên s n d c hay d i chân d c tr t

Tùy thu c vào m t s d u hi u khác trong c ch tr t mà có các ph h ng

nh tr t c , tr t sâu, tr t nông, tr t ph ng (tr t t ng ph ), tr t theo m t đá

g c…

Trong các lo i tr t đ t, tr t sâu tuy không ph bi n nh ng n u x y ra thì

r t nguy hi m và gây ra h u qu l n Kh i l ng đ t tr t l n, nhi u ch m t đi n a

qu núi ho c làm xê d ch c m t đo n đ ng dài hàng tr m mét

Tr t không nh ng làm khu v c m t n đ nh, phá ho i công trình, b m mà còn làm bi n đ i đi u ki n t nhiên và phát sinh nhi u hi n t ng đ a ch t khác

Ch ng h n, tr t phá v c n b n dòng ch y m t c a n c khí quy n, b c l các

t ng ch a n c, t o đi u ki n thu n l i cho vi c tiêu thoát làm gi m tr l ng n c

d i đ t ho c trái l i, b t h n n i xu t l n c d i đ t, kìm hãm vi c tiêu thoát, dâng cao m c n c và t đó thay đ i ch đ n c d i đ t Hi n t ng tr t t o ra

v t li u đ t đá tr t; mi n núi, đ t đá tr t d b r a xói, tham gia vào s phát tri n hi n t ng l bùn đá đ i ven b c a bi n, h , h ch a và sông, tr t làm phá h y b và s n b

1.2.4 Hi n t ng đá đ

Khái ni m

Hi n t ng đá đ thu c nhóm các hi n t ng liên quan tác d ng c a tr ng

l c là vì phát tri n do nh h ng c a tr ng l c trên s n và mái d c Hi n t ng này bao g m hi n t ng đá đ th c s , đá s t và đ t l đ u bi u hi n s d ch chuy n nhanh, đ t ng t các kh i đ t đá Tuy nhiên v quy mô và đi u ki n d ch chuy n c a các hi n t ng trên là khác nhau

t ng đ i c ng l ra trên các s n d c và cao, đã b các quá trình phong hóa đ a

đ n tr ng thái mà l c ch ng d ch chuy n và ch ng c t bên trong c a chúng không còn đ đ cân b ng v i tác đ ng c a các l c bên ngoài

i u ki n đ a hình

Hi n t ng đá đ ch x y ra vùng núi có đ a hình phân c t m nh, khu v c

có s n núi cao và d c, s n d c b c t xén thành mái d c c a các đ ng đào và

n a đ p, các công trình khai thác l thiên có mái quá d c a hình càng b phân c t bao nhiêu và m c đ t ng ph n c a nó càng l n bao nhiêu thì n ng l ng c a đ a hình và xác su t thành t o đá đ , đá s t càng l n b y nhiêu

T c đ c a v t th r i t do v ph thu c chi u cao H mà t đó x y ra đá đ ,

đá s t theo công th c sau:

v = 2gH

trong đó: g- gia t c r i t do

13

Do đó m c đ nguy hi m c a đá đ , đá s t ph thu c không nh ng vào kh i

l ng đá, kích th c kh i n t mà còn ph thu c chi u cao t đó đá đ , đá s t Trên các tuy n đ ng cho th y hi n t ng đá s t t mái d c c a đ ng đào và n a đào

b t đ u t đ cao 10-12m h u nh bao gi c ng gây ra h h ng và phá h y đ ng

M c đ n t n c a đá

Khi đá s n d c b chia c t b i các khe n t th a, hi n t ng đá đ có nguy

c r t l n do l c phá h y kh ng khi p c a các t ng và kh i r t l n M t khe n t nghiêng v phía chân s n d c thì thu n l i cho hi n t ng đá s t, đá đ , còn khi nghiêng vào phía trong s n d c thì làm cho các kh i đá b t c ngh n, khó d ch chuy n Khi đá b v n nát nhi u – có l ng l n khe n t c t chéo trên m t đ n v

di n tích m t l c a đá, s hình thành nhi u kh i n t nh , đôi khi đ t kích th c

m nh d m thì x y ra hi n t ng l đ t đá

M c đ n t n c a đá có th chia thành 4 c p sau đây:

- á b v n nát n t n nhi u: trung bình có 5 – 8 khe n t bi u hi n rõ trên 1m chi u cao hay chi u dài c a b m t đá l tr n – m t đ khe n t d y th ng x y ra đá

đ , l d m s n;

- á n t n ít: có 1 – 2 khe n t trên 2 – 3m b m t l tr n c a đá – m t đ khe n t th a á đ , đá s t x y ra r t nguy hi m;

- á không n t n nguyên kh i: các khe n t bi u hi n không rõ

S l ng khe n t phát hi n còn ph thu c s đ nh h ng c a b m t v t l đá và khe n t

Tóm l i, s thành t o đá đ ch u nh h ng ch y u b i: a) Y u t khí h u (quy t đ nh t c đ và tính ch t phong hóa đ t đá); b) Các đ c đi m đ a hình khu v c

và đ a ph ng; c) thành ph n, tr ng thái v t lý c a đ t đá (đ c quy t đ nh b i m c

đ phong hóa, n t n và v n nát c a nó); d) v n đ ng ki n t o m i và hi n đ i (duy trì m c đ t ng ph n và n ng l ng đ a hình); đ) m c đ đ a ch n c a khu v c (t o chu k phá h y hàng lo t tính n đ nh c a đ t đá s n d c) và e) ho t đ ng xây d ng và kinh t c a con ng i

1.2.5 Hi n t ng đ t s t

Khái ni m

t s t là hi n t ng các kh i d m, s n tách kh i s n d c r i t do hay l n theo s n d c Kh i đ t đá s t t p trung chân s n d c g i là đ ng s t Theo S.G.Visniakov, đ t s t và đá đ khác nhau v kích th c các t ng đá c u t o nên chúng (B ng 1.1)

Lo i Kích th c, hình d ng các m nh v n Thành ph n th ch h c ch y u

Kích th c

t ng v ph

bi n nh t (mm)

d c trung bình

s n núi (đ )

A M nh l n, t ng á k t tinh d ng kh i > 100 37

B M nh trung bình, d m á macma, đá tr m tích r n ch c 200 – 100 35

á r n ch c b

d c trung bình

s n núi (đ )

IV

Nói chung không di đ ng, v t li u đã b nén ch t,

ngu n v t li u m i b sung không phát hi n th y < 0,5

H s di đ ng K:

K = β α

Trong đó: – góc nghiêng b m t kh i đ t s t;

– góc mái t nhiên c a v t li u t o nên kh i đ t s t

Mi n cung c p và quá trình s t l : 1) đ cao trung bình s n núi, đ nh

h ng, ngu n g c và th i gian thành t o vùng (lo i, th i gian thi công b d c); 2) v trí, hình d ng, ph m vi vùng cung c p đ t s t; 3) đ t đá c u t o nên đ t s t, th n m

đ c đi m và b dày phong hóa; 4) chi u dài, đ d c và hình d ng s n núi trong vùng cung c p; 5) kích th c hình d ng các m nh v n, m i liên h c a các m nh

v n đó v i đá g c và đ d c s n núi, đ c đi m di chuy n, t n s xu t hi n l n, l (tính trên đ n v chi u dài s n d c) s thay đ i t n s xu t hi n trong ngày, theo mùa và theo th i ti t; 6) khu v c có d u hi u s t l ng ng ho t đ ng (th c v t xu t

hi n và đ c đi m c a nó, đ d c và v trí nh ng khu v c đó trên s n d c)

Mi n v n chuy n (ch phân chia khi đ t s t đi qua khu v c đ t đá r n ch c không b s t l ): chi u dài, đ cao mi n v n chuy n, đ t đá, th n m và m c đ phong hóa; hình d ng, đ d c trung bình s n d c và đ d c t ng b ph n, đ c

đi m di chuy n v t li u

Mi n tích t (kh i đ t s t th c s ): 1) đi u ki n th n m kh i đ t s t (l p đ y thung l ng hay n m t a và chân núi); 2) thành ph n và th n m đ t đá n m d i

kh i đ t s t; 3) hình d ng kh i đ t s t trên m t b ng (hình nón riêng bi t – d ng tam giác, d ng t a tia – d ng hình thang, l p ph liên t c chân núi hay t ng đám nh riêng bi t), hình d ng m t c t ngang, th tích t ng nón riêng bi t, đ d c l n nh t và trung bình nh ng ch đi n hình; 4) thành ph n th ch h c, thành ph n h t c a v t

li u c u t o kh i đ t s t, s phân b v t li u hình d ng m nh v n, tính phân l p, đ

m ch t b i sét nhét đ y gi a các m nh v n; 5) n c d i đ t và ngu n cung c p; 6) tình hình xói l ho c c t xén chân các kh i đ t s t; 7) m c đ ho t đ ng c a đ t

s t, đ c đi m l n s t; 8) b m t đ t s t – xu t l hay b cây c che ph , các rãnh xói; 9) các d u hi u v tu i (th i gian thành t o đ t s t)

Theo m c đ s t l , S.G.Vioniakov chia ra:

1.2.6 Phân tích nguyên nhân gây s t tr t mái d c taluy đ ng giao thông

Do đ c đi m công trình, tuy n đ ng giao thông th ng có chi u dài l n, c t qua nhi u đ a hình ph c t p Do đi u ki n kinh phí h n ch d n đ n v n đ b t mái

d c công trình không đ m b o đi u ki n k thu t th ng hay m t n đ nh C ng có

nh ng mái d c khi m i xây d ng thì khá n đ nh, tr i qua th i gian do phong hóa

mà d n đ n s t s t c c b , gây c n tr giao thông

M t nguyên nhân khá ph bi n n a là do m a, d i tác d ng c a dòng th m

và s c kháng c t c a đ t gi m khi bão hòa gây ra nh ng v s t tr t r t l n H u

17

Hình 1.1: S t l mái d c trên đ ng giao thông Hình 1.1 là nh ch p m t kh i tr t gây b i l p đo n đ ng giao thông, nguyên nhân gây tr t là do m a l n kéo dài Nh v y, câu h i đ t ra là qu n lý an toàn trên toàn tuy n giao thông th nào, áp d ng gi i pháp công trình và th i gian

ki m tra, duy tu b o d ng trong bao lâu đ h n ch đ c các th m h a này

M t nguyên nhân n a là áp d ng gi i pháp công trình ch a phù h p, không

đ m b o đ c s n đ nh lâu dài c a công trình c bi t là trong đi u ki n làm

vi c đ c bi t

1.3 Các gi i pháp t ng c ng n đ nh mái d c

1.3 1 Ph ng pháp đ p đ t t i chân mái d c (Loading the Toe)

Ph 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 m t l i đi d c b kênh) s có tác d ng

ch ng l i mômen tr t và gi n đ nh nó

V t li u c a ph n đ t đ p này có th là v t li u l y t đ nh mái d c (bao g m

c vi c cân ch nh mái d c) hay v t li u mua t bên ngoài v công tr ng

Ph ng pháp này đã đ c nghiên c u t i tr ng Cao đ ng c a Thánh Hild và Thánh Bede Durham (đông b c n c Anh) hay vùng Walton’s Wood Staffordshire

n đ nh mái d c theo cách này th ng không áp d ng v i các lo i mái nông Tuy nhiên, có th áp d ng khi có nh ng l p đ t không n đ nh, nh th có th ki m soát t t ph m v phá ho i c a các l p đ t này

Hình 1.2: Ph ng pháp đ p đ t chân mái d c

1.3 2 Ph ng pháp thoát n c (Drainage Methods)

i v i ph ng pháp này r t khó đ xác đ nh đ c t l hi u qu c a vi c thoát n c Ph 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

19

Hình 1.3: Các d ng thi công th ng g p trong P/p Thoát n c

D i đây là hình nh ví d mái d c đ c gi n đ nh theo ph ng pháp này:

Hình 1.4: Hình nh m t thoát n c c a mái d c trên đ ng thu c v nh Runswick,

m t làng ven bi n Yorkshire, Anh

+ V i lo i rãnh sâu:

Có r t nhi u cách th c th c hi n lo i rãnh sâu này v i m c đích làm gi m áp

l c n c l r ng trong đ t, tuy nhiên các v n đ n đ nh thành vách các rãnh sâu

t ng đ i h p lý c a nó

Hình 1.5: Mô hình c a ph ng pháp v i đ a k thu t v i 3 l p v i

21

Hình 1.6: L i đ a k thu t gia c ng (Geogrids)

1.3 4 Ph 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 ng đ c dùng khi thi công các h đào sâu trong đ t y u v i áp l c đ t l n

ph ng pháp này, ng i ta dùng các lo i c c có hình dáng, ch t li u khác nhau tùy theo thi t k đ phù h p v i đi u ki n th c t

M t ví d là nó đã đ c dùng Team Valley thu c vùng đông b c n c Anh

Hình 1.7: Ph ng pháp c c b n

1.3 5 Ph 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 chân (nh ph ng pháp Loading the Toe)

+ Ph 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 ng pháp này hi u qu cao nh t là v i các d ng mái nông không n đ nh

Hình 1.8: Ph ng pháp cân ch nh mái d c + Ph 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 c xem xét Tuy nhiên, vi c

gi m s m t n đ nh theo ph ng pháp này thu đ c k t qu không cao b ng

ph ng pháp đ p đ t t i chân mái d c, và ph ng pháp này c ng ch có hi u qu

đ i v i các lo i mái đào sâu hay đ p cao

1.3 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 t cho khu v c

r ng l n V n đ c b n c a ph ng pháp này là dùng c c ho c các c u ki n gia

c c

Hình 1.9: Ph ng pháp gia c ng mái d c b ng hàng c c

1.3 7 Ph ng pháp neo trong đ t (Soil Anchoring):

Th ng thì neo trong đ t đã đ c t o m t ng su t tr c, và đó là l c mà nó

c n đ gi n đ nh mái làm đ c v y các neo ph i đ c neo sâu v t qua cung

tr t nguy hi m c a đ t Tuy nhiên, c n ph i xem xét l c neo cùng v i m t s l c khác phát sinh do các cung tr t sâu trong đ t hay ma sát gi a neo v i đ t…

L c d c tr c neo gia t ng theo ng su t nh h ng c a chi u sâu, b i vì s gia t ng c ng đ c a mái taluy

Hình 1.10: Ph ng pháp neo trong đ t

1.3 8 Ph ng pháp tr ng c trên mái d c (“Grassing-Over” the Slope)

B ng cách tr ng c hay đ p cát bao ph , ngay l p t c s gi m đ c l ng

n c th m vào mái d c Tuy nhiên, ch áp d ng đ c v i các mái nông và đ t không quá y u

Ph ng pháp này th ng đ c dùng đ x lý dài h n, ít t n kém và r t đ n

gi n trong khi v n đáp ng đ c yêu c u v n đ nh

Hình 1.11: C vetiver đ c tr ng thành công đ b o v mái d c

Ngoài ra, khi k t h p v i m t s lo i b i cây trang trí s t o đ c tính th m

m cho mái d c

25

1.3 9 Ph ng pháp s d ng các k t c u ch n gi (Retaining Structures)

Nói chung, ph ng pháp này không ph i là m t ph ng pháp đ c bi t có

hi u qu , vì r t khó đ xây d ng công trình trên m t n n đ t tr t, ch nh ng yêu

c u đ t ra c n ph i b o đ m n đ nh cho m t công trình c c n đ c tái s d ng thì

m i xem xét đ n ph ng pháp này

Ng i ta s d tính đ c l c tác d ng lên t ng ch n nh vào l c tr t bên trong đ t b ng cách phân tích n đ nh Nh ng l c nh n đ c d vào tr ng thái cân

b ng mà có

T ng ch n s huy đ ng thêm l c kháng làm cho mái d c b thay đ i hình d ng

L c này s ho t đ ng d c theo “đ ng ho t đ ng” (line of action) h ng vào đ t

ho c đá d i mái d c

Hình 1.12: Ph ng pháp s d ng t ng ch n

1.3 10 Ph ng pháp t h p

Ph ng pháp này th ng dùng khi quy mô công trình l n, đây chính là t ng

h p c a nhi u ph ng pháp nói trên

Hình 1.13: Ph ng pháp s d ng t ng h p Nói chung, t vi c xem xét các mái d c b s c , chúng ta c n l a ch n đ c

ph ng pháp chính sao cho vi c gi n đ nh có hi u qu nh t đ ngay l p t c có

ki n th i ti t và đi u ki n th c t t i công trình

- M t thoát n c r t ph bi n

Trên th c t , đ b o đ m mái d c n đ nh trong th i gian dài ng i ta có th

k t h p nhi u ph ng pháp và v i nhi u giai đo n khác nhau đ đ t đ c hi u qu cao nh t

1.4 K t lu n ch ng 1

Ch ng 1 tác gi trình bày n i dung chính v t ng quan các hình th c m t n

đ nh mái d c th ng g p trong th c t và các gi i pháp t ng c ng n đ nh mái d c

Vi c nghiên c u các d ng s t tr t, nguyên nhân và đi u ki n d n đ n s t tr t giúp cho ng i thi t k có th t ng quát đ c các d ng s t tr t x y ra trong th c t M i

d ng s t tr t th ng x y ra v i các đi u ki n đ a hình, đ a m o, đ a ch t th y v n nào, nguyên nhân nào d n đ n s t tr t T đó đ nh h ng áp d ng các ph ng pháp tính n đ nh mái d c phù h p ng th i đ ra đ c các gi i pháp phòng

ch ng s t tr t m t cách có hi u qu

CH NG 2: C S LÝ THUY T 2.1 S l c v s phát tri n, ng d ng neo c đ nh mái d c Vi t Nam

2.1.1 S l c v s phát tri n công ngh neo c đ nh mái d c

Trong nh ng n m g n đây vi c xây d ng các công trình phòng h có tính

ch t t ng ch n gia c móng sâu, ch ng s t tr t mái d c n c ta ngày càng chi m m t t l đáng k trong xây d ng các công trình giao thông, th y l i, th y

đi n

Neo trong đ t đ c phát tri n trên c s neo trong đá N m 1958, m t công

ty c a c l n đ u tiên dùng neo vào vi c neo gi t ng ch n đ thi công h móng sâu Các k thu t v neo phát tri n m nh m trong h n 50 n m qua, neo đ c dùng cho các công trình t m th i và lâu dài trên th gi i, đ c bi t là Trung Qu c và Châu

Âu

T i Vi t Nam, t đ u nh ng n m 1980, Vi n khoa h c công ngh giao thông

v n t i do giáo s Bùi Danh L u ch trì đã ti n hành m t s thí nghi m trong phòng nghiên c u neo b n chôn trong đ t và tr ng thái ng su t trong b u neo khoan Trong khuôn kh các đ tài nghiên c u khoa h c c p b giao thông giai đo n 2001-

2003 v neo trong đ t, Vi n khoa h c công ngh giao thông v n t i đã ti n hành nghiên c u các tiêu chu n thi t k , thi công và nghi m thu neo trong đ t do PGS

TS Nguy n H u u ch trì và biên d ch quy trình “Neo trong đ t” BS 8091-1989

Ti p theo là đ tài nghiên c u: “Các gi i pháp ch ng s t tr t có s d ng neo cho mái d c n n đ ng đ p cao và đào sâu” c a TS Doãn Minh Tâm

Vi c s d ng neo trong đ t s làm t ng n đ nh mái d c m t cách hi u qu , làm gi m đáng k kh i l ng đào đ t, đá Vi c thi công neo c ng không đòi h i m t

b ng l n và thi t b thi công ph c t p

2.1.2 ng d ng neo c đ nh mái d c Vi t Nam

Vi t Nam, neo trong đ t đã đ c ng d ng trong các công trình nh h m

th y đi n Hòa Bình, h m đ ng b H i Vân, và đ c bi t là các công trình gia c

ch ng s t tr t mái d c trên đ ng H Chí Minh nh đo n đèo á o, c a h m A

29

Trong th i gian qua và trong t ng lai khi các công trình giao thông, th y

l i, th y đi n v n t i vùng sâu, vùng xa, vùng có đ a ch t ph c t p, các công trình

có h móng sâu trong thành ph , các công trình ng m trong nhi u tr ng h p k t

c u ch ng l i áp l c đ t b ng neo là gi i pháp duy nh t

2.2 Các d ng neo đ t và nguyên lý làm vi c

2.2.1 Phân lo i neo trong đ t

Kho ng t nh ng n m 1960, neo đã đ c ng d ng cho các công trình trên

bi n v i các m c đích ch ng nh kéo, c đ nh tr ng l ng m t v t th , ho c ch ng các d ch chuy n không mong mu n c a công trình

Theo Taylor (1975) có m t s d ng neo th ng dùng, xác đ nh theo nguyên

t c thi công ho c quá trình làm vi c c a neo bao g m:

- Neo thanh khoan vào đ t

- Neo t o áp l c gi b ng hút khí chân không

2.2.2 C u t o chung c a neo trong đ t

M t neo trong đ t nói chung g m 3 b ph n c b n: u neo, dây neo (thanh neo), b u neo

Hình 2.1: S đ c u t o c a neo trong đ t

- u neo: Là m t b ph n cú kh n ng truy n t i tr ng kộo t dõy neo đ n

b m t đ t ho c k t c u ch ng đ u neo th ng bao g m m t đ u c ng kộo trong

đú dõy neo đ c neo l i và m t b n đ thụng qua đú l c t dõy neo đ c phõn b vào k t c u cụng trỡnh

i v i cỏc cụng trỡnh đ c thi t k c n thay đ i l c neo t i m t th i đi m nào đú ng i ta ph i dựng cỏc đ u neo cú th c ng kộo l i ho c gi m l c neo khi

c n thi t u neo đ c thi t k đ dõy neo khụng b h h ng, ch u l c đ n 80%

c a dõy neo đ c tr ng và cho phộp l ch gúc 5% so v i tr c dõy neo

- B u neo: Là ph n ngàm c a dõy neo vào trong đ t đỏ Chi u dài neo bỏm

c a dõy neo trong b u neo khụng l n h n chi u dày b u neo B u neo đ c t o ra

b ng cỏch khoan đ t và b m v a xi m ng ỏp l c cao trong l khoan L c bỏm dớnh

gi a b u neo và đ t xung quanh t o ra s c ch u t i c a neo

- Dõy neo: Là b ph n ch u l c chớnh c a neo trong đ t đ c làm b ng thanh thộp ho c bú cỏp c ng đ cao Dõy neo cú nhi m v truy n t i tr ng t b u neo lờn

k t c u cụng trỡnh Chi u dài dõy neo chia làm 2 ph n:

+ Chi u dài neo t do: Là chi u dài tỏch kh i vựng c ng kộo, là kho ng cỏch

t đ u neo đ n đi m g n b u neo.Chi u dài dõy t do bi u ki n đ c tớnh toỏn t s

li u chuy n v đàn h i theo thớ nghi m đ ch chi u dài c a dõy neo đó th hi n tỏch

r i hoàn toàn đ i v i đ t ho c v a bao quanh

+ Chi u dài neo bỏm: Là chi u dài dõy neo neo bỏm tr c ti p vào v a

2.2.3 Nguyờn lý ch ng nh c a thanh neo

Thanh neo cú th neo ch t trong đ t v i m c đớch ch u kộo là ch y u, vỡ thanh đ c neo trong đ t nờn cú m t l c ch ng nh nh t đ nh nh mụ ph ng [5] hỡnh 2.2

Lớp đất ma sát Lực bó chặt m

Vữa xi măng Lực kéo

31

V i đo n neo gi ch u l c, t i tr ng tác đ ng thông qua dây neo (thanh c t thép thô ho c dây thép b n xo n) v i l c bó ch t c a v a xi m ng xung quanh truy n vào trong v a, sau đó thông qua v a truy n vào trong kh i đ t xung quanh Quá trình truy n l c t ng lên theo t i tr ng, l c dính k t c a dây neo v i v a xi

m ng (l c bó ch t) phát tri n d n t i đ u d i c a thanh neo cho đ n khi trong đo n neo gi phát huy t i đa l c dính k t s t o ra chuy n d ch t ng đ i v i đ t, sinh l c

c n ma sát gi a đ t v i thanh neo, cho t i l c c n ma sát gi i h n

Th nghi m ch ng nh cho th y, khi l c nh nh thì l ng chuy n d ch c a thanh neo là c c nh ; l c nh t ng lên, chuy n d ch t ng l n; khi l c kéo nh đ t

đ n m t l ng nh t đ nh, chuy n d ch không n đ nh, th m chí là l c không t ng

mà chuy n d ch c ng không d ng; khi đó xem thanh neo đã đ t đ n giai đo n phá

h ng, t c là l c c n ma sát gi a thanh neo v i t ng đ t đá v t quá tr ng thái gi i

r t nhi u V i thanh neo m r ng l , Habib [2] c a Pháp ki n ngh tính l c ch ng

nh gi i h n theo công th c sau:

qA dz D

dz D

Q F

P

L z

z z

L z

z z

gh = + = ∫+ + 2∫+ 2 +

2

1 1

F- l c c n ma sỏt gi i h n biờn quanh neo

Đoạn

neogiữ

Đoạn

tự do

Đoạn

neogiữ

Đoạn

tự do

Hỡnh 2.3: Cỏc hỡnh th c m i neo gi

d z

Chiều

dài thân (l)

(iii) Phá hoại lực dính đất sét

(ii) Phá hoại mũi trong cát

33

Trong công th c trên τ có liên quan v i tr s c,φ, ngoài vi c xem xét theo

tr ng thái c a đ t ra, tr s qA t ng lên t c là nh h ng do hình th c thanh neo Tính toán theo các công th c ch là giá tr c tính đ tham kh o, khi thi t k v n

c n ph i làm th nghi m kéo nh đ xác đ nh l c ch ng nh gi i h n

2.2.5 Các ph ng pháp xác đ nh kh n ng ch u t i c a neo trong đ t

Xác đ nh s c ch u t i c a neo theo c ng đ ch u c t đo th nghi m c a đ t

đ n gi n trong tính toán, xét b u neo hình tr tròn theo mô hình làm vi c

nh trình bày trên hình 2.4, theo các gi thi t [5] sau:

- S truy n t i tr ng t b u neo sang đ t/đá x y ra b ng ng su t phân b đ u tác đ ng trên toàn b chu vi c a b u neo;

- Các đ ng kính c a l khoan và b u neo là nh nhau;

- Phá ho i x y ra theo ki u tr t t i giao di n đ t/đá v i v a (l khoan nh n)

ho c theo ki u c t sát bên giao di n đ t/đá v i v a trong môi tr ng y u h n (l khoan không nh n);

- Không có s không liên t c nào ho c các m t ph ng v n d b y u nào có th gây ra phá ho i;

- Không có s không dính bám c c b nào (b tách) t i giao di n đ t/đá v i

v a

Kh n ng ch u l c ch ng nh c a thanh neo b m v a bình th ng (t c là áp

l c v a 300 ÷ 500 kPa) có liên quan v i đ ng kính l khoan, đ dài và c ng đ

ch u c t c a đ t, th hi n b ng công th c sau đây:

τ

πD L

T công th c (2.2) có th th y, kh n ng ch u l c kéo c a thanh neo là hàm s

c a đ dài đo n neo gi , đ ng kính l neo và c ng đ ch u c t c a đ t Trong