LỰA CHỌN GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ THIẾT KẾ XÂY DỰNG BỜ BAO NGĂN TRIỀU TRÊN NỀN ĐẤT YẾU TẠI TP. HỒ CHÍ MINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI  LÊ NGỌC THUẬN LỰA CHỌN GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ THIẾT KẾ XÂY DỰNG BỜ BAO NGĂN TRIỀU TRÊN NỀN ĐẤT YẾU TẠI TP HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ Chun ngành : Xây dựng cơng trình thủy Mã số: 60- 58- 40 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS PHAN ĐỨC TÁC TP.HỒ CHÍ MINH – 2012 LỜI CẢM ƠN Qua trình đào tạo rèn luyện thân mái trường Đại học Thủy lợi, với hướng dẫn khoa học tận tình thầy/cơ động viên giúp đỡ gia đình, đồng nghiệp, bạn hữu; Đề tài luận văn thạc sĩ: “ Lựa chọn giải pháp đê bao ngăn triều đất yếu thành phố Hồ Chí Minh” hoàn thành Tác giả chân thành cảm ơn thầy/cô trường Đại học Thủy lợi, người truyền đạt kiến thức quý báu cho tác giả có lượng kiến thức khoa học kỹ thuật Thủy lợi để vững bước đường nghiệp thân Tác giả chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình người hướng dẫn khoa học Tiến sỹ Phan Đức Tác dìu dắt, hướng dẫn bảo tác giả hồn thành tốt luận văn Tác giả chân thành cảm ơn PGS TS Trịnh Minh Thụ, Giáo sư Tiến sỹ Trần Thị Thanh, Tiến sỹ Nguyễn Nguyên Hùng thành viên Hội đồng đóng góp ý kiến để tác giả hoàn chỉnh tốt luận văn Tác giả chân thành cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp ủng hộ để tác giả hoàn chỉnh luận văn tốt Và đặc biệt, tác giả chân thành cảm ơn đến nhà trường, quan, gia đình người thân luôn động viên, tạo điều kiện để tác giả hồn thành tốt luận văn Thành phố Hồ Chí Minh, 2012 Tác giả Lê Ngọc Thuận CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN CAM KẾT CỦA HỌC VIÊN Tôi tên Lê Ngọc Thuận, học viên lớp cao học 17 – Trường Đại học Thủy lợi, sở Nay xin cam kết đề tài nghiên cứu “ Lựa chọn giải pháp công nghệ thiết kế đê bao ngăn triều đất yếu thành phố Hồ Chí Minh” đề tài cá nhân tơi, khơng lấy từ đề tài nghiên cứu phát hành địa bàn thành phố Hồ Chí Minh, đề tài nghiên cứu phát hành địa bàn thành phố Hồ Chí Minh, tơi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước hội đồng chấm luận văn thạc sĩ Người cam kết Lê Ngọc Thuận Luận văn thạc sĩ Trang MỤC LỤC CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Hiện trạng tuyến bờ bao khu vực thành phố Hồ Chí Minh 1.2 Tình hình quản lý, đầu tư cơng trình thủy lợi phịng, chống lụt, bão năm qua 12 1.2.1 Tình hình quản lý cơng trình thủy lợi phịng, chống lụt, bão 12 1.2.2 Các cơng trình, dự án đầu tư 13 1.3 Tình hình triều cường ảnh hưởng triều cường, ngập úng 16 1.3.1 Các nhân tố tác động đến tình hình ảnh hưởng triều cường 16 1.3.2 Ảnh hưởng triều cường, ngập úng 17 1.3.3 Các biện pháp xử lý cố 20 CHƢƠNG II : PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ HÌNH THỨC MẶT CẮT BỜ BAO, KẾT CẤU, VẬT LIỆU XÂY DỰNG BỜ BAO ĐÃ ÁP DỤNG NGĂN LŨ, TRIỀU CƢỜNG TRÊN NỀN ĐẤT YẾU Ở THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 24 2.1 Hình thái mặt cắt bờ bao, kết cấu, vật liệu xây dựng bờ bao áp dụng ngăn lũ, triều đất yếu thành phố Hồ Chí Minh 24 2.1.1 Bờ bao đắp chỗ 24 2.1.2 Bờ bao đất đắp chọn lọc, có xử lý sạt trượt cừ tràm: 29 2.1.3 Bờ bao kè tường bê tơng tường chắn có gia cố cọc tràm đáy bê tông tường chắn: 31 2.1.4 Bờ bao áp dụng tường chống thấm, chống tràn cừ vách nhựa uPVC rạch Gò Dưa, quận Thủ Đức địa bàn thành phố Hồ Chí Minh: 33 2.2 Hệ số an toàn giới hạn cho phép 35 CHƢƠNG III: LỰA CHỌN GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG BỜ BAO NGĂN TRIỀU TRÊN NỀN ĐẤT YẾU TẠI TP,HCM 39 3.1 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.2 3.2.1 3.2.2 3.3 3.4 3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.4.4 3.5 Thực trạng, đặc điểm tuyến bờ bao 39 Đặc điểm thủy văn khu vực thành phố Hồ Chí Minh: 39 Đặc điểm địa chất khu vực thành phố Hồ Chí Minh: 46 Đặc điểm địa hình khu vực thành phố Hồ Chí Minh: 48 Thiết kế mặt cắt bờ bao 49 Yêu cầu mặt cắt bờ bao: 49 Lựa chọn mặt cắt bờ bao: 49 Kiểm tra ổn định mặt cắt thiết kế: 52 Kết cấu mặt cắt bờ bao 56 Mặt cắt kết cấu 56 Mô tả kết cấu 57 Biện pháp, trình tự thi cơng 57 Ưu nhược điểm 58 Kết luận 59 Học viên: Lê Ngọc Thuận Luận văn thạc sĩ Trang KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 PHỤ LỤC PHƢƠNG PHÁP TÍNH ỔN ĐỊNH MÁI DỐC BỜ BAO 63 I II III a b c d e f Khái niệm đất yếu 63 Cơ sở lý thuyết ổn định mái dốc 63 Tiếp cận 63 Phương pháp cân giới hạn tổng quát (GLE) 64 Tính tốn kiểm tra ổn định giải pháp 72 Kiểm tra ổn định giải pháp cơng trình 72 Sơ đồ kết tính tốn giải pháp cơng trình 73 Giải pháp bờ bao đất đắp chọn lọc 73 Giải pháp bờ bao đất đắp chọn lọc có xử lý cừ tràm 76 Giải pháp bờ bao tường chắn bê tông cốt thép 78 Giải pháp bờ bao cừ vách nhựa uPVC 80 Kết tính tốn giải pháp cơng trình 82 Nhận xét 82 Học viên: Lê Ngọc Thuận Luận văn thạc sĩ Trang DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1-1: Bình quân cao trình hữu tuyến bờ bao KV TP HCM Bảng 1.2: Các đoạn bờ bao hữu ven hữu ngạn sơng Sài Gịn 10 Bảng 1.3:Tổng hợp kinh phí đầu tư cơng trình PCLB 1999 đến 2005 (Phần kinh phí đầu tư cho cơng trình chiếm khoảng 75% số 27,95 tỷ đồng) Biểu đồ tổng hợp kinh phí chi cho cơng trình phịng, chống lụt, bão từ ngân sách thành phố từ năm 1999-2005 15 Bảng 1-4: Tiến độ cơng trình phịng, chống lụt, bão năm 2006 2007 từ Quỹ PCLB thành phố, ngân sách thành phố 16 Bảng 1.5: Các đợt triều cường xảy 17 Bảng 2.1: Bảng kê thông số kỹ thuật sản phẩm cừ vách nhựa uPVC 36 Bảng 3-1: Nhiệt độ bình quân trạm tiêu biểu vùng hạ lưu Đồng Nai – Sài Gòn 40 Bảng 3-2: Bảng đo đỉnh triều trạm Phú An sơng Sài Gịn 42 Bảng 3-3: Lượng mưa bình quân năm phân bố theo tháng 43 Bảng 3-4: Mơ hình mưa tiêu 1, 3, 5, ngày max tần suất 10% trạm tiêu biểu 44 Bảng 3-5:Tổng lượng mưa thời đoạn theo tần suất ( mm) 45 Bảng 3-6: Tính chất lý lớp đất – tuyến bờ bao 47 Học viên: Lê Ngọc Thuận Luận văn thạc sĩ Trang DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Bờ bao rạch Cầu Lò Heo - phường Thạnh Lộc - quận 12 Hình 1.2: Bờ bao rạch Chú Kỳ - Khu phố 3B – Phường Thạnh Lộc – quận 12 Hình 1.3: Bờ bao rạch Võ - phường Hiệp Bình Chánh - quận Thủ Đức Hình 1.4: Hiện trạng số đoạn bờ bao thuộc bờ hữu ven sơng Sài Gịn 11 Hình 1.5: Bờ bao rạch giao phường Thạnh Lộc quận 12 bị bể năm 2008 triều cường nạo vét rạc 18 Hình 1.6: Vỡ bờ bao nước tràn vào khu vực phường Linh Đông, quận Thủ Đức, TPHCM 18 Hình 1.7: : Vỡ bờ bao nước tràn vào khu vực phường Thạnh Lộc, quận 12, TPHCM 19 Hình 1.8: : Vỡ bờ bờ bao bê tông tường chắn triều cường phường Hiệp Bình Chánh, quận Thủ Đức, TP HCM 19 Hình 1.9: Khắc phục đoạn bờ bao bị triều cường dâng cao cừ tràm 23 Hình 1.10: Khắc phục bờ bao triều cường dâng cao đất đắp thủ cơng 23 Hình 2.1: Mặt cắt ngang bờ bao đất đắp chỗ 24 Hình 2.2: Phá hoại, ổn định bị lún trồi 26 Hình 2.3: Phá hoại bị lún trồi bị đẩy ngang 26 Hình 2.4: Mặt cắt ngang bờ bao đất đắp chọn lọc, có xử lý cừ tràm 30 Hình 2.5: Mặt cắt ngang bờ bao tường chắn bê tông cốt thép 31 Hình 2.6: Mặt cắt ngang đại diện đắp nâng cấp tuyến bờ bao cũ 34 Hình 2.7: : Kiểm tra độ thông số chiều dài, bề rộng cừ vách nhựa uPVC rạch Gò Dưa, quận Thủ Đức 36 Hình 2.8: Tuyến bờ bao sau hồn thành đưa vào sử dụng 37 Hình 3.1: Biểu đồ đỉnh triều trạm Phú An từ 1998 - 2009 43 Hình 3.2: Mặt cắt bờ bao thiết kế 51 Hình 3.3: Vị trí đường bão hịa thân bờ bao 52 Hình 3.4: J điểm chân bờ bao phía đồng 53 Hình 3.5: Ổn định mái phía sơng trường hợp mực nước thấp 53 Hình 3.6: Ổn định mái phía đồng trường hợp mực nước thấp 54 Hình 3.7: Ổn định mái phía sơng trường hợp MNTL = +2.0 54 Hình 3.8: Ổn định mái phía đồng trường hợp MNTL = +2.0 55 Hình 3.9: Chuyển vị đứng 55 Hình 3.10: Chuyển vị ngang 56 Hình 3.11: Mặt cắt kết cấu bờ bao 56 Học viên: Lê Ngọc Thuận Luận văn thạc sĩ Trang MỞ ĐẦU I Tính cấp thiết đề tài: - Các cơng trình chống ngập mưa, lũ, triều cường, nước dâng thành phố Hồ Chí Minh năm qua nhà nước quan tâm đầu tư trở thành nhiệm vụ cấp bách trước mắt lâu dài, đặc biệt tuyến đê, bờ bao chống ngập cho khu dân cư, ăn trái bảo vệ sản xuất, sở hạ tầng thành phố Hồ Chí Minh - Tuy nhiên phần lớn kết cấu bờ bao sử dụng công nghệ truyền thống dùng đất đắp chỗ mua từ nơi khác vận chuyển đến, đưa vào thi công đắp bờ bao địa chất đất yếu đặc trưng vùng kênh rạch khu vực địa bàn thành phố Hồ Chí Minh bị hư hỏng, xuống cấp thường xuyên vào hàng năm, khơng có nguồn kinh phí tu sửa chữa kịp thời tuyến bờ bao có nguy hư hỏng, xuống cấp, sụt lún gây bể bờ, tràn bờ, gây ngập ảnh hưởng nặng đến sống người dân vùng có mưa lớn, triều cường, đặc biệt trước tình hình biến đổi khí hậu xảy mãnh liệt làm mực nước biển dâng, ảnh hưởng trực tiếp đến mực nước thủy triều hệ thống sông, rạch dâng cao vào năm gần đây, thường mực nước thủy triều lớn năm sau thường có xu hướng cao năm trước, vấn đề cấp thiết cần có hướng nghiên cứu để cải thiện độ bền, độ vững bờ bao đất yếu điều cần thiết - Do nội dung nghiên cứu luận văn “Lựa chọn giải pháp công nghệ thiết kế xây dựng bờ bao ngăn triều đất yếu thành phố Hồ Chí Minh” sử dụng cừ vách nhựa uPVC cừ nhựa làm tường chống thấm thiết kế xây dựng bờ bao ngăn triều cường, giảm nguồn kinh phí tu sửa chữa năm tiết kiệm cho ngân sách II Mục đích nghiên cứu: - Nghiên cứu thiết kế kết cấu mặt cắt đê (bờ bao) vật liệu để xây dựng hệ thống bờ bao vật liệu (cừ vách nhựa uPVC cừ nhựa), nhằm đảm bảo tính ổn định lâu dài cho cơng trình, ngăn triều cường, có tổ hợp bất Học viên: Lê Ngọc Thuận Luận văn thạc sĩ Trang lợi mưa, triều cường, xả lũ xảy nhằm đảm bảo an toàn ổn định sống cho người dân yên tâm sản xuất - Thúc đẩy phát triển kinh tế, xã hội theo hướng bền vững, sớm hoàn thành mục tiêu xây dựng hồn chỉnh kết cấu hạ tầng nơng thơn, gắn chương trình kiên cố hóa bờ bao với chương trình phát triển mạng lưới giao thơng nơng thơn, giao thông nội đồng III Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu: Các loại bờ bao chống ngập mưa, lũ triều cường, nước dâng gây nên Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu thiết kế loại bờ bao nhỏ vật liệu địa phương kết hợp vật liệu cừ vách nhựa uPVC cừ nhựa phục vụ xây dựng nâng cấp tuyến bờ bao hữu địa bàn thành phố Hồ Chí Minh IV Cách tiếp cận phƣơng pháp nghiên cứu: Cách tiếp cận: Nghiên cứu thực trạng tuyến bờ bao quy mơ, kết cấu, phân tích ngun nhân làm cho bờ bao không ổn định đất yếu địa hình thành phố Hồ Chí Minh lựa chọn cơng nghệ, vật liệu có hiệu nước nước Phương pháp nghiên cứu: Thực đánh giá, phân tích kỹ thuật để tìm ngun nhân gây tượng lún, sụt, xói lở, lật, trượt dẫn đến bể bờ, tràn bờ có lũ lớn, triều cường dâng cao hệ thống bờ bao địa bàn thành phố Đề xuất thiết kế kết cấu bờ bao áp dụng vật liệu cừ vách nhựa uPVC cừ nhựa áp dụng địa hình đất lún yếu thành phố Hồ Chí Minh, đạt hiệu cao phục vụ yêu cầu chương trình chống ngập, ngăn triều cường mà thành phố Hồ Chí Minh quan tâm Học viên: Lê Ngọc Thuận Luận văn thạc sĩ CHƢƠNG I: Trang TỔNG QUAN 1.1 Hiện trạng tuyến bờ bao khu vực thành phố Hồ Chí Minh Tồn thành phố có 2.308 km sông, kênh, rạch với khoảng 532 km bờ bao, bờ bao số huyện ngoại thành quận ven sơng lớn (trong có 82 km bờ baoven dọc sơng Sài Gịn) ngăn triều phục vụ cho sản xuất khu dân cư khoảng 24.000 đất sản xuất, khoảng 52.000 hộ dân nhiều cơng trình, sản xuất - kinh doanh, phúc lợi công cộng đầu tư từ nhiều năm qua Các quận ven huyện ngoại thành như: quận 12, quận Thủ Đức, huyện Hóc Mơn, huyện Củ Chi… khu vực nằm hạ lưu sơng Sài Gịn, có địa hình thấp (cao trình mặt đất tự nhiên phần lớn nhỏ +1,0 m), chịu ảnh hưởng mạnh thủy triều sơng Sài Gịn Hơn nữa, khu vực chịu ảnh hưởng xả lũ hồ chứa thượng nguồn sơng Sài Gịn, sơng Đồng Nai, sơng Bé như: Dầu Tiếng, Trị An, Thác Mơ… góp phần làm mực nước sông, rạch tăng cao, đặc biệt năm gần Bảng 1-1: Bình quân cao trình hữu tuyến bờ bao KV TP HCM Khu vực Phía Tây Bắc TP Phía Tây Nam TP Quận, huyện Quận 12, huyện Hóc Mơn, huyện Củ Chi Huyện Bình Chánh, huyện Nhà Bè Phía Đơng Đơng Bắc Quận Bình Thạnh, quận TP Thủ Đức, quận 2, quận Học viên: Lê Ngọc Thuận Bình quân cao trình bờ bao hữu từ 1,4 m ÷ 1,42 m từ 1,4 m ÷ 1,5 m từ 1,3 m ÷ 1,35 m Luận văn thạc sĩ Trang 68 b Phƣơng trình lực cắt đƣợc huy động Lực cắt huy động đáy thỏi viết nhờ dùng phương trình cường độ chống cắt đất bão hòa: β Sm  {c'(σ n  u w )tan '} F (1) Trong đó: Sm : Lực cắt di chuyển đáy mặt trượt c’: Lực dính có hiệu ’: Góc ma sát có hiệu n: Ưng suất pháp tổng uw : Áp lực nước lỗ rỗng : Chiều rộng nghiêng đáy thỏi F : Hệ số an tồn, hệ số thơng số cường độ chống cắt phải giảm để đưa khối đất trạng thái cân giới hạn dọc theo mặt trượt giả định c Hệ số an toàn cân an toàn momen Dưới tham khảo hình 1, hình hình xác định phương trình hệ số an tồn cân momen Trong trường hợp, tổng momen tất lát cắt điểm chung viết sau:  Wx  S m R   Nf   kWe  Dd  Aa  (2) Dấu [.] (2) nghĩa lực xét lát cắt mà có lực tác dụng Thay (1) vào (2) giải cho hệ số an toàn: Fm   (c' R  ( N  u ) R tan  ' ) W   Nf   kWe  [ Dd ]  Aa (3) X d Hệ số an tồn cân lực Tham khảo hình 1, hình hình để xác định phương trình cân lực Tổng tất lực theo phương ngang cho tất lát cắt:  (E L  E R )   ( N sin  )   (S m cos  )   (kW )  [ D cos  ]  A  Đại lượng  (E L (4)  E R )   (Sm cosα) tổng vượt khối lượng trượt Học viên: Lê Ngọc Thuận Luận văn thạc sĩ Trang 69 có Thay (1) vào (4) giải hệ số an toàn: FF   (c'  cos   ( N  u ) tan  ' cos  )  N sin    kW  [ D cos  ]  A (5) e Lực pháp tuyến trƣợt đáy Lực pháp tuyến đáy mặt trượt suy từ tổng lực theo phương đứng phân tố đất: (6)  W  ( X L  X R )  N cos   S m sin   [ D sin ]  Thay (2.1) vào (2.6) giải cho lực pháp tuyến N: N W  (X R  X L )  c'  sin   u sin  tan  '  [ D sin  ] F sin  tan  ' cos   F (7) Mẫu số phương trình (7) thường ký hiệu biến ma Hệ số an toàn “F” hệ số cân momen “Fm” giải cho cân momen hệ số an toàn lực “Fr” giải cho cân lực Để tiến hành giải tìm hệ số an tồn bỏ qua lực cắt lực pháp tuyến lát cắt (Fellenius 1936) Khi lực tổng hợp theo phương vng góc với đáy lát cắt lực pháp tuyến nhận từ phương trình sau: N = Wcosa – kWsina + [Dcos(90)] (8) Sử dụng phương trình đơn giản hố (phương trình (8) để giải phương trình (3) (5), cho giá trị xuất phát việc tính hệ số an tồn Hệ số an tồn từ phương trình (3) hệ số an toàn từ phương pháp Fellenius Ordinary Giả sử nội lực cắt phương trình (7) 0, lực pháp tuyến đáy tính: N W c'  sin   u sin  tan  '  [ D sin  ] F sin  tan  ' cos   F (9) Vì phương trình (9) dùng để tìm hệ số an tồn cân momen (phương trình (3)) Nghiệm hệ số an tồn phương pháp Bishop’s Simplified Phương trình (9) dùng để tìm hệ số an tồn cân lực (phương trình Học viên: Lê Ngọc Thuận Luận văn thạc sĩ Trang 70 (5)) Nghiệm phương pháp Janbu’s Simplified mà bỏ qua hệ số điều chỉnh f0 (Janbu, Bjerrum, and Kjaernsli 1956) Nếu phương trình cân lực momen giải đồng thời, tính lực pháp tuyến trước f Ảnh hƣởng áp lực nƣớc mao dẫn Bên mặt nước ngầm, áp lực nước lỗ rỗng lớp đất âm so với áp lực khơng khí lên lỗ rỗng Hiện tượng thường xảy sức hút trái đất Cường độ cắt cho lớp đất khơng bão hồ (đất có áp lực nước lỗ rỗng âm), mơ tả phương trình Mohr- Coulomb sau đây: s  c' ( n  u a ) tan  '(u a  u w ) tan  b (10) Trong đó: ua : Áp lực khí lỗ rỗng uw : Áp lực nước lỗ rỗng b : Góc cường độ lực cắt sức hút tăng, (ua-uw) Phương trình (10) miêu tả cường độ cắt lớp đất xem gồm thành phần: cường độ dính c’, cường độ ma sát ’ cường độ hút fb g Cách giải phƣơng trình hệ số an tồn: Các phương trình hệ số an tồn cho cân momen cân lực phi tuyến Các hệ số an toàn Fm Ff xuất hai vế phương trình, có hệ số an tồn tìm nhờ phương trình lực pháp tuyến Các phương trình hệ số an tồn phi tuyến giải cách dùng kỹ thuật tính lặp – Bƣớc Trong lần lặp thứ nhất, nội lực pháp tuyến lực cắt giả thiết Kết quả, hệ số an toàn cân momen hệ số an toàn Ordinary Fellenius, hệ số an tồn cân lực có ý nghĩa thực tế Tại bước lặp này, hệ số an toàn cân lực dùng gần giá trị khởi đầu bước – Bƣớc Học viên: Lê Ngọc Thuận Luận văn thạc sĩ Trang 71 Bước bắt đầu giải hệ phương trình phi tuyến Lambda ”“ gán nội lực cắt Thông thường, bước lặp đến đảm bảo tính hội tụ hệ phương trình hệ số an toàn cân momen cân lực Lời giải từ phương trình moment tương đương với phương pháp Bishop’s Simplified Lời giải từ phương trình cân lực tương ứng với phương pháp Janbu’s Simplified (bỏ qua hệ số điều chỉnh kinh nghiệm, f0) – Bƣớc Tính lambda ”“ có giá trị hệ số cân an toàn lực momen (Fm = 1) Kỹ thuật gọi giải nhanh “ Rapid Solver” tương ứng kỹ thuật Newton – Raphson Kỹ thuật Rapid Solver theo trình tự sau: Tính giá trị khởi đầu cho lambda, “” thường 2/3 độ dốc dây cung Hệ số an toàn momen lực tính cách ước lượng “” Các hệ số an toàn tương ứng với “” 0 dùng để khởi tạo giá trị “” hệ số an toàn momen lực cân Việc ước lượng giá trị “” lặp lặp lại hệ số an toàn cân lực momen nằm sai số cho phép Có thể dùng hàm nội lực f(x), để giải hệ số an toàn – Bƣớc Bước sử dụng loạt giá trị “” chọn hệ số ban toàn cân momen & lực giải theo phương pháp GLE Hệ số an toàn theo giá trị khác “” minh hoạ hình 2.4 Hế số an tồn thoả mãn cân momen cân lực chọn để minh hoạ Học viên: Lê Ngọc Thuận Luận văn thạc sĩ Trang 72 Hình 4: Biến thiên hệ số an toàn cân momen cân lực theo l III Tính tốn kiểm tra ổn định giải pháp Kiểm tra ổn định giải pháp công trình a Phƣơng pháp tính phần mềm đƣợc sử dụng Tính tốn dựa phương pháp cân giới hạn tổng quát, chạy phần mềm Geo Slope b Tiêu chuẩn tính tốn: – Cấp cơng trình: Theo hồ sơ thiết kế hầu hết cơng trình bờ bao TP.HCM thuộc cơng trình cấp III, IV – Hệ số an toàn chống trượt mái: K = 1,15 (theo bảng phân cấp cơng trình quy định Bảng 2.2 TCXDVN 285:2002) “Bài toán chọn áp dụng tính cho ba giải pháp cơng trình điển hình TP.HCM nay.” c Thơng số tính tốn ổn định bờ bao TP.HCM Học viên: Lê Ngọc Thuận Luận văn thạc sĩ  Chiều rộng mặt bờ bao Trang 73 : Bmặt = 2.0m  Hệ số mái : m = 1.5  Cao trình đỉnh cừ nhựa :  = +2.5 m  Cao trình mặt bờ bao :  = +2.0 m Sơ đồ kết tính tốn giải pháp cơng trình a Giải pháp bờ bao đất đắp chọn lọc Học viên: Lê Ngọc Thuận Luận văn thạc sĩ Trang 74 Hình 5: Mơ hình bờ bao đất đắp chọn lọc Hình 6: Chuyển vị ngang bờ bao đất đắp chọn lọc Học viên: Lê Ngọc Thuận Luận văn thạc sĩ Trang 75 Hình 7: Chuyển vị đứng bờ bao đất đắp chọn lọc Hình 8: Hệ số ổn định Kmin bờ bao đất đắp chọn lọc Học viên: Lê Ngọc Thuận Luận văn thạc sĩ Trang 76 b Giải pháp bờ bao đất đắp chọn lọc có xử lý cừ tràm Hình 9: Mơ hình bờ bao đất đắp chọn lọc có xử lý cừ tràm Hình 10: Chuyển vị ngang bờ bao đất đắp chọn lọc có xử lý cừ tràm Học viên: Lê Ngọc Thuận Luận văn thạc sĩ Trang 77 Hình 11: Chuyển vị đứng bờ bao đất đắp chọn lọc có xử lý cừ tràm Hình 12: Hệ số ổn định Kmin bờ bao đất đắp chọn lọc có xử lý cừ tràm Học viên: Lê Ngọc Thuận Luận văn thạc sĩ Trang 78 c Giải pháp bờ bao tƣờng chắn bê tơng cốt thép Hình 13: Mơ hình bờ bao tường chắn bê tơng cốt thép Hình 14: Chuyển vị ngang bờ bao tường chắn bê tông cốt thép Học viên: Lê Ngọc Thuận Luận văn thạc sĩ Trang 79 Hình 15: Chuyển vị đứng bờ bao tường chắn bê tơng cốt thép Hình 16: Hệ số ổn định Kmin bờ bao tường chắn bê tông cốt thép Học viên: Lê Ngọc Thuận Luận văn thạc sĩ Trang 80 d Giải pháp bờ bao cừ vách nhựa uPVC Hình 17: Mơ hình bờ bao cừ vách nhựa uPVC Hình 18: Chuyển vị ngang cừ vách nhựa uPVC Học viên: Lê Ngọc Thuận Luận văn thạc sĩ Trang 81 Hình 19: Chuyển vị đứng bờ bao cừ vách nhựa uPVC Hình 20: Hệ số ổn định Kmin cừ vách nhựa uPVC Học viên: Lê Ngọc Thuận Luận văn thạc sĩ Trang 82 e Kết tính tốn giải pháp cơng trình Bảng 3: Chuyển vị đứngy & hệ số ổn định Kmin giải pháp Giải pháp cơng trình Bờ bao đất đắp chọn lọc Bờ bao đất đắp chọn lọc có xử lý cừ tràm Bờ bao tường chắn bê tông cốt thép Bờ bao cừ vách nhựa uPVC Chuyển vị ngang x (cm) 2 2 Chuyển vị đứng y (cm) 12 12 14 12 Kmin 0.879 0.911 1.22 1.17 f Nhận xét Qua bảng kết tính tốn giải pháp cơng trình học viên rút số nhận xét sau :  Đối với bờ bao đắp đất chọn lọc có hệ số Kmin =0.879 < [K] =1.15, bờ bao khơng đảm bảo ổn định Chuyển vị ngang bờ bao x =2cm, chuyển vị đứng bờ bao x =12cm  Đối với bờ bao đắp đất chọn lọc có xử lý cừ tràm có hệ số Kmin =0.911 < [K] =1.15, bờ bao khơng đảm bảo ổn định Chuyển vị ngang bờ bao x =2cm, chuyển vị đứng bờ bao x =12cm Giải pháp có hệ số ổn định lớn giải pháp bờ bao đất đắp chọn lọc có xử lý cừ tràm chân mái  Đối với bờ bao tường chắn bê tông cốt thép có hệ số Kmin =1.21 > [K] =1.15, bờ bao đảm bảo ổn định Giải pháp có hệ số ổn định lớn hai giải pháp trên, nhiên giải pháp thời gian thi công lâu (do phải gia công cốt thép đổ bê tông), khả chống thấm hạn chế phần đúc bê tông (khoảng 1mét)  Đối với bờ bao đắp cừ vách nhựa uPVC có hệ số Kmin =1.187> [K] =1.15, bờ bao đảm bảo ổn định Giải pháp có hệ số ổn định lớn hai giải pháp bờ bao đắp đất truyền thống ,trọng lượng cừ vách nhựa u PVC có trọng lượng nhẹ , thời gian thi công nhanh gọn (vật liệu nhẹ chế tạo sẵn nhà máy cần búa đóng, thi cơng thủ cơng), khả chống thấm dịng rị tốt vách chắn sâu hơn(3-4 mét) Học viên: Lê Ngọc Thuận ... BỜ BAO, KẾT CẤU, VẬT LIỆU XÂY DỰNG BỜ BAO ĐÃ ÁP DỤNG NGĂN LŨ, TRIỀU CƢỜNG TRÊN NỀN ĐẤT YẾU Ở THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 24 2.1 Hình thái mặt cắt bờ bao, kết cấu, vật liệu xây dựng bờ bao áp dụng ngăn. .. thiện độ bền, độ vững bờ bao đất yếu điều cần thiết - Do nội dung nghiên cứu luận văn ? ?Lựa chọn giải pháp công nghệ thiết kế xây dựng bờ bao ngăn triều đất yếu thành phố Hồ Chí Minh? ?? sử dụng cừ vách... CẮT BỜ BAO, KẾT CẤU, VẬT LIỆU XÂY DỰNG BỜ BAO ĐÃ ÁP DỤNG NGĂN LŨ, TRIỀU CƢỜNG TRÊN NỀN ĐẤT YẾU Ở THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 2.1 Hình thái mặt cắt bờ bao, kết cấu, vật liệu xây dựng bờ bao áp dụng ngăn