Bảo vệ tốt nghiệp cao học

VẤN ĐỀ SẠT LỞ MÁI DỐC TALUY NỀN ĐƯỜNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ ỔN ĐỊNH MÁI DỐC TALUY 1.1 Vấn đề sạt lở mái dốc taluy nền đường tại Việt Nam 1.2 Các giải pháp xử lý ổn định bề mặt mái taluy

BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SỸ

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CỦA VẬT LIỆU NEOWEB TRONG GIA CỐ TALUY NỀN ĐƯỜNG

DỰNG

Chương 3:

ỨNG DỤNG VẬT LIỆU NEOWEB TRONG GIA

CỐ TALUY NỀN ĐƯỜNG

VẤN ĐỀ SẠT LỞ MÁI DỐC TALUY NỀN ĐƯỜNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ ỔN ĐỊNH MÁI DỐC TALUY

1.1 Vấn đề sạt lở mái dốc taluy nền đường tại Việt Nam

1.2 Các giải pháp xử lý ổn định bề mặt mái taluy nền đường

1.3 Các phương pháp tính ổn định chống sụt trượt mái dốc taluy nền đường

1.4 Kết luận chương 1

1.1 Vấn đề sạt lở mái dốc taluy nền đường tại Việt Nam

Các chuyển dịch bờ dốc ít nhiều ảnh hưởng tới sản xuất, sinh hoạt của con người, gây tác hại cho nền kinh tế quốc dân; phá hủy đất trồng, rừng cây, đồi cỏ, các công trình giao thông công các công trình giao thông công cộng…

Ở nước ta, sạt lở taluy đang là vấn đề thời sự cấp bách Trên các tuyến Quốc lộ 3, Quốc lộ 6, Quốc lộ 12, đường Hồ Chí Minh và các tuyến đường đi lên vùng núi phía Bắc…hàng năm xảy ra nhiều vụ sạt lở Hai tác nhân gây ra các vụ sạt lở trên các tuyến đường miền núi chính

là do tác động mạnh mẽ của dòng chảy mặt, của mưa lớn và kết cấu thiếu vững chắc của nền đất đá.

1.2 Các giải pháp xử lý ổn định bề mặt mái taluy nền đường.

1.2.1 Sửa mặt mái taluy

1.2.2 Thoát nước cho taluy

1.2.3 Giữ cho taluy khỏi phong hóa

1.2.5 Các công trình chống trượt

1.2.6 Các biện pháp đặc biệt

1.3 Các phương pháp tính ổn định chống sụt trượt mái dốc taluy nền đường

1.3.1 Tính toán ổn định trong bài toán phẳng, mặt trượt thẳng

1.3.2 Tính toán ổn định trong bài toán phẳng, mặt trượt trụ tròn

1.3.3 Tính toán ổn định trong bài toán không gian

1.3.4 Phương pháp tính trạng thái ứng suất - biến dạng

1.4 Kết luận chương 1

Việc xây dựng công trình giao thông trên địa hình sườn dốc luôn tồn tại những nguy cơ gây sụt trượt Sụt trượt xảy ra do sự phá vỡ trạng thái tự nhiên vốn có của mái dốc khi đào hoặc đắp taluy ảnh hưởng đến an toàn lao động, chi phí thi công, khả năng lưu thông, hiệu quả khai thác công trình… Trên các công trình này, hàng năm Nhà nước phải chi ra hàng tỉ đồng cho các công tác

“bền vững hóa”, “kiên cố hóa” trên cơ sở các giải pháp xử lý bề mặt taluy nhưng hiệu quả không cao, đặc biệt là vào mùa mưa lũ

Để nâng cao khả năng ổn định của mái dốc taluy đối với công trình nền đường đòi hỏi phải có những giải pháp công nghệ nhằm giữ ổn định bề mặt mái dốc taluy đồng thời chống trượt là vấn đề cần thiết trong ổn định taluy nền đường

Chương 2:

GIỚI THIỆU VẬT LIỆU NEOWEB VÀ CÁC ỨNG DỤNG

TRONG XÂY DỰNG 2.1 Bản chất vật liệu và lịch sử phát triển của vật liệu

Neoweb

2.2 Cấu tạo và phân loại vật liệu

2.3 Các ứng dụng của vật liệu Neoweb trong xây dựng

2.4 Các dự án ứng dụng của vật liệu Neoweb đã tiến hành

ở Việt Nam

2.5 Kết luận chương 2

2.1 Bản chất vật liệu và lịch sử phát triển của vật liệu Neoweb

2.1.1 Bản chất của vật liệu

Neoweb là hệ thống gia cố nền đất có cấu tạo mạng lưới ô ngăn hình mạng dạng tổ ong được đục lỗ và tạo nhám Neoweb bao gồm các dải Polyethylene tỷ trọng cao, trọng lượng nhẹ, liên kết với nhau để tạo thành một ma trận ba chiều dạng tổ ong có thể được lấp đầy bởi đất, cát, đá, bê tông…làm tăng khả năng chịu lực và sự ône định của công trình.

2.1.2 Lịch sử phát triển của vật liệu Neoweb.

Ban đầu, Neoweb được nghiên cứu và phát triển

từ thập niên 1970 bởi các kỹ sư thuộc Bộ quốc phòng Hoa Kỳ để tìm giải pháp làm đường cho xe quân sự

đi qua vùng đất yếu và cát biển với yêu cầu thi công nhanh, khả năng vượt tải lớn và hiệu quả Đến thập niên 1990, Bộ quốc phòng Hoa Kỳ đã chuyển giao công nghệ này cho Tập Đoàn Toàn Cầu PRS- Israel

để phát triển, sảm xuất và thương mại hóa vào công trình dân sự, hạ tầng và giao thông

2.2 Cấu tạo và phân loại vật liệu

2.2.1 Cấu tạo Neoweb

2.2.2 Phân loại ký hiệu kích thước

5 Kích thước tấm tiêu chuẩn khi căng ( ± 3%) 2.7x7.4 2.81x10.7 2.5x16.0 2.7x14.8 m

6 Diện tích tấm khi căng 20 30 40 40 m 2

2.3 Các ứng dụng của vật liệu Neoweb trong xây dựng

2.4 Các dự án ứng dụng của vật liệu Neoweb đã tiến hành

ở Việt Nam 2.4.1 Dự án tường chắn Neowed -TP Đà lạt, Lâm đồng

2.4.2 Dự án gia cố mái dốc Neoweb- Đà Nẵng

2.4.3 Dự án gia cố mái dốc Neoweb- Mê Linh, Hà Nội

2.4.4 Dự án gia cố mái kênh tưới - Phú Thọ

2.4.5 Dự án tường chắn và bảo vệ mái dốc Neoweb-

Tapao, Bình Thuận

2.5 Kết luận chương 2

Trong gia cố taluy nền đường với phương án truyền thống như trồng cỏ, lát đá, bê tông đổ sẵn, bê tông cốt thép…

những phương án này chỉ xử lý chống sạt lở bề mặt tạm thời mà không xử lý được nứt gãy… hoặc nếu sử lý được thì khá tốn kém.

Phương pháp gia cố ta luy bằng vật liệu Neoweb sẽ mang lại một mái dốc ổn định và “XANH” thân thiện với môi

trường Gia cố bằng vật liệu Neoweb là sự kết hợp giữa gia cố bề mặt với gia cố bên trong mái dốc để giữ ổn định cho taluy.

Chương 3:

ỨNG DỤNG VẬT LIỆU NEOWEB TRONG GIA CỐ TA

LUY NỀN ĐƯỜNG

3.1 Phương pháp tính toán thiết kế

3.2 Tiêu chuẩn kỹ thuật và các yêu cầu kỹ thuật thi công 3.3 Tính toán áp dụng Neoweb xử lý ổn định mái taluy trên một đoạn tuyến cụ thể

3.4 Kết luận chương 3

3.1 Phương pháp tính toán thiết kế 3.1.1 Thiết kế cấu tạo chung

3.1.2 Lựa chọn vật liệu

3.1.2 Lựa chọn vật liệu

3.1.3 Tính toán thiết kế

Hệ số an toàn chống trượt:

3.2 Tiêu chuẩn kỹ thuật và các yêu cầu kỹ thuật thi công

Bảng 3-1: Thuộc tính cơ lý - độ cứng và cường độ

ASTM D -6992 (3)

Bảng 3-2: Độ ổn định hình dạng kích thước

STT Chỉ tiêu Miêu tả Đơn vị Phương pháp thí nghiệm

1 Hệ số nở nhiệt ( CTE) ≤ 80 ppm/oC ISO 11359-2 (TMA) (4)

STT Chỉ tiêu Miêu tả Đơn vị Phương pháp thí nghiệm

3.3 Tính toán áp dụng Neoweb xử lý ổn định mái taluy trên

một đoạn tuyến cụ thể 3.3.1 Giới thiệu công trình

Tên công trình: khắc phục hậu quả bão , lụt, đảm

bảo giao thông bước 1, đợt 3 năm 3013 trên tuyến đường ĐT.258, tỉnh Bắc Kạn.

3.3.2 Chọn địa điểm xử lý: Thiết kế vật liệu Neoweb

từ lý trình Km41+72.65- Km41+92.45 Tại khu vực này mái ta luy dương có hiện tượng mất ổn định do đất, đá

có cường độ lực dính và góc nội ma sát nhỏ

( )

3.3.3 Kiểm toán ổn định của mái dốc

Căn cứ vào địa hình,

chọn sơ bộ độ nghiêng

của mái dốc 1:1.5 chiều

cao mái ta luy 5,5m

Ứng với mỗi bán kính cung trượt sẽ xác định được hệ số ổn định và được lập dưới bảng sau:

3.3.4 Tính toán thiết kế Neoweb bảo vệ mái taluy

Vật liệu Neoweb: NeowebTM PRS 445-100_Thành ô được đục lỗ và tạo nhám màu nâu, chiều cao ô ngăn 100mm, khoảng cách mối nối hàn là 445mm

Chọn vật liệu chèn lấp Neoweb là đất trồng địa phương có:

Xác định lực gây trượt

Lực gây trượt là bao gồm trọng lượng của lớp Neoweb

chèn lấp vật liệu và lớp đất phủ trên bề mặt Tính toán cho 1m bề rộng của mái taluy như sau:

Chiều dài mái taluy:

Trọng lượng của lớp Neoweb chèn lấp và lớp phủ bề mặt: Tổng tải trọng trên mặt mái taluy:

Thành phần lực vuông góc với mái taluy:

(Lực gây trượt):

Hệ số an toàn chống trượt nhỏ nhất:

Lực gây trượt thiết kế là:

Tính sức kháng bề mặt tiếp xúc chống trượt

Sức kháng bề mặt tiếp xúc chống trượt bao gồm lực ma sát và lực dính giữa lớp Neoweb chèn lấp vật liệu với nền đất của mái taluy.

Vậy không phải bố trí hệ thống cọc neo.

Kết cấu Neoweb bảo vệ mái taluy ổn định.

3.4 Kết luận chương 3

Gia cố taluy- mái dốc “Xanh” có ưu điểm:

- Kết cấu nhẹ, ổn định và được liên kết thành một hệ thống liên tục đảm bảo ổn định và chống xói lở mái dốc.

- Với khả năng thoát nước theo 3 phương, Neoweb sẽ làm tăng cường khả năng thấm và hạn chế thủy lực tĩnh.

- Tính toán thiết kế Neoweb như tính ổn định mái dốc

- Thi công nhanh, đơn giản và không yêu cầu bất cứ thiết

bị đặc biệt nào.

- Tận dụng vật liệu tại chỗ và vật liệu địa phương.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1) Các kết quả nghiên cứu chính

- Kết quả nghiên cứu tổng quan lý thuyết:

+ Bản chất vật liệu và lịch sử phát triển của vật liệu Neoweb

+ Cấu tạo và phân loại vật liệu Neoweb

+ Phương pháp tính toán thiết kế

+ Tiêu chuẩn kỹ thuật và các yêu cầu kỹ thuật thi công

- Kết quả nghiên cứu về công nghệ Neoweb và khả năng ứng dụng

trong xây dựng công trình giao thông:

+ Tăng cường sức chịu tải cho móng đường cấp cao

+ Làm lớp mặt cho đường cấp thấp và đường cấp phối

+ Tăng ổn định cho nền đường khi đi qua vùng đất yếu

+ Tăng cường sức chịu tải cho móng đường sắt

+ Tăng cường sức chịu tải cho kết cấu móng băng của tường chắn + Làm tường chắn giữ đất

+ Bảo vệ taluy và mái dốc chống sạt lở…

1) Các kết quả nghiên cứu chính

- Các ứng dụng của công nghệ Neoweb:

+ Xây dựng kết cấu áo đường ô tô, gia cố nền đường sắt, gia cố nền sân bay, nền sân kho hay móng nông trên nền đất yếu v.v…

+ Gia cố các hệ thống kênh mương, mái đê và bờ kè v.v…

+ Bảo vệ các mái dốc chống sạt lở và xây dựng tường chắn đất v.v… + Gia cố xây dựng các hồ chứa nước v.v…

- Nguyên lý tính toán thiết kế:

+ Mái taluy được gia cố bảo vệ bằng hệ thống Neoweb ốp mái để

chống xói bề mặt và tạo điều kiện trồng cỏ để khôi phục cảnh quan môi trường đảm bảo độ thẩm mỹ của công trình

+ Phần tính toán thiết kế đề cập đến phân tích ổn định chống trượt bề mặt của hệ thống Neoweb ốp mái và ổn định trong điều kiện thoát nước

- Kết quả tính toán thu được: Tính toán ổn định trượt toàn khối

Neoweb bảo vệ mái dốc với hệ số an toàn chống trượt cho phép được quy định FOSSL ≥ 1,2

Về phương pháp tính:

Tính toán thiết kế phải tuân thủ tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054-98 hoặc tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô cao tốc TCVN 5729-97 Ngoài ra khi dùng Neoweb với chức năng bảo vệ mái dốc phải tính toán thêm các vấn đề sau:

-Tính toán ổn định công trình: Tính toán ổn định trượt toàn khối

Neoweb bảo vệ mái dốc với hệ số an toàn chống trượt cho phép được quy định FOSSL ≥ 1,2

- Tính toán ổn của vật liệu chèn lấp trong ô ngăn Neoweb

dưới tác động của dòng chảy Vật liệu chèn lấp phải có góc ma sát

đạt yêu cầu:

- Tính toán lựa chọn loại Neoweb.

Về công nghệ thi công:

- Thiết kế trước sơ đồ trải Neoweb và ghim nối Neoweb theo nguyên tắc tổng chiều dài nối tấm ngắn nhất

- Chuẩn bị mặt bằng trước khi trải Neoweb

- Đóng cọc định vị

- Trải và nối Neoweb

- Đắp trên Neoweb

- Thi công trên đường cong

Phương phương gia cố taluy bằng ô ngăn hình mạng Neoweb

có khả năng chống sạt lở bề mặt mái dốc, kết cấu nhẹ, tính toán thiết kế đơn giản, sử dụng được nguồn vật liệu địa phương, tạo ra một mái dốc “XANH” thân thiện với môi trường, phù hợp với địa hình đồi núi cao, vùng sâu, vùng xa hay khu vực có bề mặt bị xói lở

TÔI XIN CHÂN THÀNH CÁM ƠN CÁC THẦY, CÔ GIÁO VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG

NGHE VÀ ĐÓNG GÓP Ý CHO TÔI!