Nghiên cứu ứng dụng tường chắn đất có cốt dùng lưới địa kỹ thuật cho đường dẫn đầu cầu nút giao Ngọc Hội - Thành Phố Nha Trang

Đ I H C ĐÀ N NG TR ỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ NGUYỄN THỊ PHÚC NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG T ỜNG CH N ĐẤT CÓ CỐT DÙNG L ỚI ĐỊA KỸ THU T CHO Đ ỜNG DẪN ĐẦU CẦU NÚT GIAO NGỌC HỘI ậ THÀNH PHỐ NHA TRANG Chun ngành: K thu t xây d ng cơng trình giao thơng Mư s : 60.58.02.05 TĨM T T LU N VĔN THẠC SĨ KỸ THU T XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THƠNG Đà N ng ậ Nĕm 2018 Cơng trình đ c hồn thành t i TR ỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: TS ĐỖ HỮU ĐẠO Phản biện 1: PGS.TS CHÂU TR ỜNG LINH Phản biện 2: TS PHAN LÊ VŨ Luận văn đực bảo vệ trước Ḥi đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ KỸ THU T XÂY D NG CỌNG TRÌNH GIAO THỌNG Họp Trường Đại học Bách khoa vào ngày 18 tháng 08 năm 2018 Có thể tìm hiểu luận văn tại: − Trung tâm Học liệu, Đại học Đ̀ Nẵng Trường Đại học B́ch khoa − Thư viện Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN MỞ ĐẦU Tính Ếấị thi t Ếủa đề tài Hiện có nhiều loại kết cấu tường chắn đất như: Tường chắn bê tông cốt thép, tường chắn có cốt kim loại, tường chắn có cốt dùng lưới vải địa kỹ thuật Tuy nhiên tường chắn có cốt lưới địa kỹ thuật có nhiều ưu điểm như: vừa tăng khả chịu tải đồng thời tiết kiệm không gian hai bên đường, s̉ ḍng vật liệu địa phương không l̀m ảnh hửng đến t́c đ̣ng mơi trường, dễ vận chuyển, q trình thi cơng đơn giản, chi phí vật liệu thấp v̀ kết ḥp với vật liệu lưới địa kỹ thuật, đ́p ng đực ćc điều kiện kinh tế - kỹ thuật mỹ quan c a dự án Nút giao Ngọc Ḥi l̀ điểm nút giao cắt lớn đường sắt đường ḅ nằm thành phố, đường ḅ tṛc đường nối từ c̉a ngõ phía Bắc đến trung tâm phía Tây Thành Phố Nha Trang với tṛc đường 23/10, tṛc đường nối từ huyện Diên Khánh vào trung tâm thành Phố Cơng trình n i bật đặt t ng thể khu vực xây dựng đảm bảo hài hòa với cảnh quan Hạn chế tối đa ảnh hửng đến giải phóng mặt bằng, kiến trúc xung quanh phạm vi thực dự án Giải pháp thiết kế s̉ l̀ tường chắn bê tông trọng lực với kết cấu lớn, chi phí cao, thiếu mỹ quan Do việc nghiên c u ng ḍng tường chắn có cốt lưới địa kỹ thuật v̀o bước thiết kế vẽ thi công c a Dự án nút giao Ngọc Ḥi đường 23/10 Thành phố Nha Trang để giảm gí th̀nh, tăng mỹ quan cho dự án thành phố cần thiết MụẾ tiêu nghiên Ếứu Ếủa đề tài a Ṃc tiêu t ng qút Nghiên c u ng ḍng tường chắn có cốt lưới địa kỹ thuật cho đường dẫn đầu cầu b, Ṃc tiêu c̣ thể Đ́nh gí ng ḍng tường chắn đất có cốt lưới địa kỹ thuật n định cho đường đắp Thành phố Nha Trang Áp ḍng s̉ lý thuyết tính tốn dựa tiêu chuẩn BS 8006-1995 FHWA -NHI-10-024, xây dựng trình tự tính tốn, thiết kế cấu tạo, yêu cầu vật liệu s̉ s̉ ḍng vật liệu đất đắp địa phương, đem lại hiệu kinh tế kỹ thuật cao cho cơng trình Mơ số Plaxis kiểm tốn ng suất, biến dạng n định cho tường chắn đất có cốt lưới địa kỹ thuật Thiết kế cấu tạo cho tường chắn có cốt dùng lưới địa kỹ thuật Tính tốn ng ḍng tường chắn đất có cốt lưới địa kỹ thuật cho đường đầu cầu nút giao Ngọc Ḥi đường 23/10 Thành phố Nha Trang Đối tượng ịhạm vi nghiên Ếứu Tường chắn có cốt - s̉ ḍng lưới địa kỹ thuật u tiên s̉ ḍng vật liệu đất đắp địa phương, ́p ḍng cho đường đầu cầu Nút giao Ngọc Ḥi Thành Phố Nha Trang Phương ịháị nghiên Ếứu Khảo śt thực địa, đo đạc trạng, thu thập liệu khảo śt địa chất, đất đắp, hồ sơ kỹ thuật, kiến trúc c a dự án Phương ph́p tính tón: Theo Tiêu chuẩn Anh BS8006-1995 Tiêu chuẩn Mỹ FHWA-NHI-10-024 FHWA GEC 011(Design and Constructionof Mechanically Stabilized Earth Walls and Reinforced Soil Slopes – Volume I ), Dùng phần mềm Plaxis để kiểm tốn cho kết cấu tường chắn có cốt T ng ḥp phân tích đ́nh gí lựa chọn vật liệu đắp địa phương ng ḍng cho dự án Ý nghĩa thựẾ tiễn Ếủa đề tài Cấu trúẾ Ếủa đề tài: Đề tài nghiên cứu g m phần mở đầu, ch ơng kết luận -kiến nghị, cụ thể nh sau: M̉ đầu: Chương T ng quan tường chắn có cốt: Chương Đ́nh gí lựa chọn vật liệu địa phương v̀ cốt lưới địa kỹ thuật phù ḥp Thành phố Nha Trang Chương Áp ḍng giải ph́p tường chắn có cốt lưới địa kỹ thuật cho đường dẫn đầu cầu Nút giao thông Ngọc ḥi - Thành phố Nha: Kết luận kiến nghị CH NG 1: TỔNG QUAN V T ỜNG CH N CÓ CỐT 1.1 L Ếh sử ịhát triển Ếủa tường Ếhắn Ếó Ếốt 1.2 CáẾ ứng ếụng Ếủa tường Ếhắn Ếó Ếốt mềm Xây dựng tường chắn đất có cốt để chắn giữ đường vào cầu ng ḍng xây dựng đường, đường cao tốc ng ḍng xây dựng hệ thống chắn sóng ̉ bờ biển ng ḍng xây dựng mố cầu ng ḍng xây dựng nút giao thơng khác m c Tường chắn có cốt xây dựng Tường chắn có cốt xây dựng đường đường đầu cầu ̉ Pháp, chiều dài ô tô ̉ Pháp, chiều dài 1115m, chiều 315m chiều cao 13,1m cao 12,7m 1.3 Cơ Ếh làm việẾ Ếủa tường Ếhắn Ếó Ếốt mềm 1.3.1 Sự làm việẾ Ếủa Ếốt Khi làm việc, cốt đực neo sâu vào miền đất n định sau mặt trựt, đầu c a cốt đực gắn vào lớp vỏ bảo vệ tường chắn, nhờ khả tiếp nhận lực kéo c a cốt khả neo c a cốt vùng n định mà giữ đực n định cho miền đất không n định nằm sát bề mặt tường chắn Khối đất tường chắn đực giữ n định Như vậy, với phát triển c a lực ma sát, lực dính kết bề mặt cốt kháng lại áp lực ch đ̣ng c a đất lực kéo cốt phát sinh phát triển Khi phát triển lực kéo cốt vựt qú đ̣ bền giới hạn chịu kéo c a cốt có khả khả gây tựng phá hoại đ t cốt Ngoài áp lực đất tác ḍng lên bề mặt tường lớn làm kéo cốt trựt đất v̀ đực xem loại hình n định trựt hay tụt cốt 1.3.2 Sự tương táẾ đất Ếốt - Hệ số ma sát Theo báo cáo th̉ nghiệm c a TRI/Environmental Inc.in Austin, Texas, USA đư thí nghiệm tương t́c đất v̀ lưới địa kỹ thuật phòng thí nghiệm; người ta cho lưới địa trựt trực tiếp với loại đất sỏi thô, cát hạt thô Sét pha cát kết thu đực hệ số trựt trực bảng sau: Từ kết thực nghiệm họ đưa hệ số an toàn thiết kế với loại đất sau: - Đối với chi tiết hạt, ma sát: C ds = 0,84 - Đối với đất sét kết dính: C ds = 0,62 Và theo tiêu chuẩn quy định th̉ nghiệm ASTM D6706 – 01 cho tất loại lưới địa người ta th̉ nghiệm với loại đất nêu rút kết luận rằng: Trong thiết kế s̉ ḍng hệ số tương t́c đất vật liệu cốt lấp đầy xung quanh chúng quan trọng Nó cần thiết để đảm bảo tỷ lệ an tòn đầy đ Để an toàn thiết kế nên lấy Ci = 0.85[13] 1.4 Cơ sở thi t k tường Ếhắn đất Ếó Ếốt ếùng lưới đ a kỹ thu t 1.4.1 Yêu Ếầu v t liệu a Vỏ tường: Hình 1 Hình dạng mặt tường khối (block) đúc sẵn b Lưới địa kỹ thuật: c Vật liệu đắp: Đất đắp s̉ ḍng cho cơng trình tường chắn đất có cốt thường dùng l̀ đất rời v̀ đất rời dính(khơng ch a hữu tạp chất khác), Góc ṇi ma sát  khơng nhỏ 32 đ̣, trường ḥp cơng trình tường chắn s̉ ḍng đất có tính dính góc ṇi ma sát khơng nhỏ 28 đ̣ đực x́c định thí nghiệm cắt trực tiêu chuẩn ASSHTO T-236 phần hạt đất mịn cỡ sàng No 10, s̉ ḍng mẫu vật liệu đực đầm nén đến 95% theo AASHTO T-99, phương ph́p C D Hiện nay, để tăng hiệu kinh tế việc xây dựng tường chắn đất có cốt s̉ ḍng loại đất có tính chất lý ćc u cầu nêu việc s̉ ḍng vật liệu đắp chỗ đất ̉ gần nơi thi công Tuy nhiên ćc loại đất ǹy thường có tính ma sát với cốt tu i thọ cơng trình khơng cao nên cần có nghiên c u sâu để tận ḍng vật liệu chỗ để xây dựng tường chắn đất có cốt theo yêu cầu sau: Bảng 1 Ćc tính chất c a vật liệu lựa chọn [3] Chiều cao tường = Chỉ số dẻo (PI) =10m Kích cỡ lớn 102 % lọt sàng 102mm 100 % lọt sàng 0% lọt sàng 5% lọt sàng 0Hệ số đ̣ đồng >= Chỉ số dẻo (PI)