Ứng dụng neo trong đất để ổn định mái dốc nền đào, gói thầu a5 đoạn nội bài yên bái

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG LÊ ĐÌNH THÀNH ỨNG DỤNG NEO TRONG ĐẤT ĐỂ ỔN ĐỊNH MÁI DỐC NỀN ĐÀO, GÓI THẦU A5 ĐOẠN NỘI BÀI – YÊN BÁI Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng Mã số: 60.58.02.05 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2016 Cơng trình hồn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Vũ Đình Phụng Phản biện 1: PGS.TS Châu Trường Linh Phản biện 2: TS Trần Đình Quảng Luận văn bảo vệ trước hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật họp Đại học Đà Nẵng vào ngày 13 tháng năm 2016 Có thể tìm hiểu luận văn tại: Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Để tăng cường ổn định mái dốc đoạn đường đào sâu, đắp cao người ta thường dùng biện pháp như: giảm độ dốc mái taluy, cắt giảm tải kết hợp kè, tường chắn, ốp mái taluy; trồng cỏ; làm hệ thống rãnh thoát nước mặt nước ngầm Tuy nhiên giải pháp chưa thật hiệu với mặt trượt lớn, cung trượt sâu Hiện giới áp dụng số công nghệ để xử lý sụt trượt, kiên cố mái dốc có cơng nghệ neo đất cho hiệu cao kinh tế, kỹ thuật mỹ thuật, đặc biệt đường đào sâu đắp cao Dự án đường cao tốc Nội Bài - Lào Cai (nằm tổng dự án đường xuyên Á) sử dụng vốn vay ADB, Tổng công ty Đầu tư phát triển đường cao tốc Việt Nam làm chủ đầu tư (VEC), đại diện ban quản lý dự án EPMU thuộc VEC, Getinsa (Tây Ban Nha) đơn vị tư vấn giám sát Dự án có chiều dài 264 Km, tổng vốn đầu tư 1,2 tỷ USD Gói thầu A5 nhà thầu Keangnam Enterprise Co., Ltd (Hàn Quốc) thi công Dự án xuất phát từ Sóc Sơn - Hà Nội kết thúc Lào Cai qua tỉnh Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Yên Bái, Lào Cai Đây đường cao tốc Việt Nam qua tỉnh miền núi có nhiều đồi núi cao, có địa hình phức tạp, núi non hiểm trở, mưa nhiều nên phá hỏng sụt trượt đa dạng Trên tuyến, đặc biệt đoạn từ Phú Thọ - Yên Bái - Lào Cai có nhiều đoạn đào sâu (15-20m), đắp cao (10-15m) Vì việc ứng dụng tìm giải pháp tối ưu để đảm bảo ổn định mái dốc cần thiết cho dự án Việc kiểm tốn tìm biện pháp xử lý kịp thời khơng ảnh hưởng đến an tồn lao động, chi phí nhân cơng giai đoạn thi cơng mà ảnh hưởng lớn đến khả thông xe hiệu khai thác sau Là kỹ sư tham gia xây dựng tuyến đường này, học viên chọn đề tài : “Ứng dụng neo đất để ổn định mái dốc đào, gói thầu A5 đoạn Nội Bài – Yên Bái” không phục vụ cho mục đích học tập mà góp phần bước giải tiến tới đảm bảo xử lý ổn định lâu dài cho mái taluy xây dựng cơng trình Mục tiêu nghiên cứu luận văn Ứng dụng công nghệ neo đất để xử lý sụt trượt ổn định mái dốc đường ô tô, đặc biệt đường đào sâu tuyến đường miền núi Đối tượng phạm vi nghiên cứu  Đối tượng nghiên cứu Tính tốn ổn định mái dốc gói thầu A5 đoạn Nội Bài – Yên Bái đường Cao tốc Nội Bài – Lào Cai công nghệ neo đất  Phạm vi nghiên cứu Áp dụng công nghệ neo đất để ổn định mái dốc đào gói thầu A5 Đoạn Nội Bài – Yên Bái Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu sở lý thuyết từ lựa chọn phương pháp tính tốn để ổn định mái dốc gói thầu A5 đoạn Nội Bài – Yên Bái Bố cục đề tài: Ngoài mở đầu, kết luận, phụ lục, luận văn bốn chương sau: Chương 1: Tổng quan phát triển cơng nghệ neo đất Chương 2: Lý thuyết tính toán neo tăng cường ổn định mái dốc Chương 3: Vận dụng công nghệ neo đất để thiết kế chống sụt trượt mái dốc đào sâu, gói thầu A5 cao tốc Nội Bài – Lào Cai Chương 4: Trình tự cơng nghệ thi cơng neo đất gói thầu A5 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ SỰ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ NEO TRONG ĐẤT 1.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ NEO TRONG ĐẤT 1.1.1 Lịch sử phát triển neo đất Từ sớm, năm 1874, neo đất dùng để xây dựng bờ đê kênh Birmingham Luân Đôn Những năm đầu kỷ XX (1911- 1918) lần neo đất dùng để xây dựng cơng trình hầm lò khai thác khoáng sản Mỹ đến năm 1934 neo đất dùng để gia cố đập Chevefas Algenria Từ 1950 đến nay, neo đất dùng xây dựng tầng hầm tòa nhà cao tầng nhiều nước giới Đức, Pháp, Anh, Úc, Mỹ, v.v Đặc biệt từ sau chiến thứ II, neo đất sử dụng rộng rãi để ổn định mái dốc đường đào sâu, đắp cao cho đường ô tô cấp cao, đường cao tốc, đường sắt, tầng đường hầm xuyên núi, đường hầm dẫn nước cơng trình thủy điện, đường điện ngầm, đường xe điện cao đô thị lớn nước công nghiệp phát triển Ở Châu Á, công nghệ neo đất sử dụng lần vào năm 1950 Nhật, đập phụ đập Fujihara, để neo đá phục vụ mục đích đưa dự ứng lực vào đập Sau lan rộng sang nước khu vực thực phát triển mạnh từ cuối kỷ XX đến Năm 1961, công nghệ neo đất kiểu khoa mở rộng đa bậc đời dùng vùng đất sét, đá phấn Luân Đôn đưa vào sử dụng thi công kiểu bơm vữa ximăng Nhật Vào thập niên 1970, neo đất ứng dụng rộng rãi nhiều nước giới Năm 1971 Hoa Kỳ sử dụng neo đất cho hệ thống chống tạm phục vụ công tác đào đất phát triển ứng dụng cho kết cấu vĩnh cửu Ở Việt Nam neo đất sử dụng khoảng 20 năm trở lại đây, năm 1994 nhà thầu nước thực ứng dụng cơng trình xây dựng, giao thơng thủy lợi Tùy theo kết cấu mà có loại neo thường hay ứng suất trước, neo tác dụng tạm thời hay vĩnh cửu [12] [13] 1.1.2 Phân loại neo đất Theo TCVN 8870:2011 : “Neo đất kết cấu có khả truyền tải trọng kéo vào lớp đất chịu tải” Neo đất cấu tạo từ phận: Đầu neo, thân neo (đoạn dây neo không liên kết) bầu neo (đoạn dây neo có liên kết)[3] Nó có tác dụng làm ổn định kết cấu, chống lại chuyển dịch mức kết cấu cách tạo “ứng suất trước” truyền vào đất đá Neo đất phân loại theo nhiều cách khác nhau.Theo cách liên kết với đất nền; theo thời gian sử dụng [12]; theo biện pháp thi công [4]; theo điều kiện cải thiện chịu lực [12] 1.1.3 Cấu tạo neo đất vật liệu sử dụng neo đất Trong phạm vi luận văn, tác giả tập trung tìm hiểu, trình bày cấu tạo loại neo OVM Trung Quốc Hình 1.8 Cấu tạo chung neo đất a Đầu neo Đầu neo bao gồm nắp đầu neo, tiếp đến nêm neo, neo cuối đệm neo b Thân neo Thân neo đoạn chiều dài dây neo tự do, không liên kết với vữa Chiều dài có tác dụng truyền tải trọng từ bầu neo đến đầu neo Chiều dài phải đủ lớn để đầu gần bầu neo nằm phạm vi mặt trượt giới hạn c Bầu neo Bầu neo toàn đoạn chiều dài dây neo có liên kết với vữa neo có tác dụng truyền tải trọng từ neo vào đất đá xung quanh Chiều dài trung bình từ 3m đến 10m 1.2 ỨNG DỤNG CỦA NEO TRONG ĐẤT 1.2.1 Trong xây dựng dân dụng  Neo ổn định tường chắn thi cơng hố đào 1.2.2 Trong xây dựng cơng trình giao thông a Ổn định tường chắn thi công đường đàoc Ổn định chống sạt lở mái dốc b Giữ ổn định mố trụ cầu c Ổn định chống sạt trượt 1.2.3 Trong xây dựng đập, thủy điện  Ổn định kết cấu 1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG NEO TRONG ĐẤT TẠI VIỆT NAM 1.3.1 Công tác nghiên cứu a Tổ chức hội thảo, thực đề tài nghiên cứu Ứng dụng công nghệ neo lĩnh vực xây dựng Việt Nam Bộ, Ban, Ngành, Viện, Nhà nghiên cứu, tổ chức doanh nghiệp liên quan quan tâm, trọng nghiên cứu đặc tính ưu việt Đồng thời, có nhiều đề tài cấp Nhà nghiên cứu tạo tiền đề chuyển giao công nghệ, ứng dụng neo đất Việt Nam b Tiêu chuẩn Năm 2011, Việt Nam có tiêu chuẩn quốc gia thi công nghiệm thu neo: Tiêu chuẩn Thi công nghiệm thu neo đất dùng công trình giao thơng vận tải, 22TCVN 8870:2011 Tháng năm 2012, Chỉ dẫn kỹ thuật thiết kế thi công neo đất (loại phun vữa ximăng) sản phẩm hợp đồng hợp tác bên Trường Đại học Xây dựng Việt Nam (NUCE) bên Tập đồn SE Nhật Bản (SEC) thức cơng bố Tuy nhiên, tính đến nay, chưa có tiêu chuẩn quốc gia, tiêu chuẩn ngành thiết kế neo đất 1.3.2 Công tác ứng dụng thực tế a Trong lĩnh vực Xây dựng dân dụng, thi cơng hầm tòa nhà b Trong xây dựng Cơng trình giao thơng 1.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG Neo đất sử dụng phổ biến nước giới Neo sử dụng làm kết cấu tạm phục vụ thi công tham gia vào kết cấu chịu lực lâu dài Neo đất có nhiều ứng dụng xây dựng như:ổn định tường chắn đất thi công hố đào,(ổn định tường tầng hầm nhà cao tầng, ổn định vòm thành đường hầm qua núi), ổn định mái dốc chống sạt lở, ổn định kết cấu chịu lực đẩy nổi, ổn định chống lật cho kết cấu đập, ổn định mố trụ cầu dây văng…với ưu điểm không chiếm mặt thi công, không cần phải làm đường tạm, thời gian thi công nhanh, hạ giá thành cơng trình… Tính đến thời điểm tại, Việt Nam có Tiêu chuẩn Thi cơng nghiệm thu neo đất mà chưa có tiêu chuẩn thiết kế Với đặc tính ưu việt cơng nghệ, dự đốn vòng 15-20 năm tới, Việt Nam, công nghệ neo phổ biến xây dựng cơng trình giao thơng trọng điểm: xây dựng tuyến đường tàu điện ngầm Hà Nội TP HCM, đường hầm qua núi; hệ thống đường cao tốc, Đây thị trường đầy tiềm rộng lớn; việc nghiên cứu hồn chỉnh tiêu chuẩn thiết kế thi cơng neo đất cần thiết có ý nghĩa thực tế 10 - Các lực tác dụng lên mảnh phân tố bao gồm: trọng lượng mảnh gi ,tổng lực pháp tuyến Ti = Ni tgφi + ci.li, lực pháp tuyến Ni , lực tương tác với mảnh i-1 Ei+1 ,và với mảnh i+1 Ei+1 Hình 2.2 Sơ đồ tính tốn theo phương pháp phân mảnh Fellenius b Các bước xác định hệ số ổn định n K tg ( gi cos i )  c.L n  ( gi sin i ) (2.5) 2.1.2 Phương pháp mặt trượt cung tròn – Phương pháp Bishop a Cơ sở - Khi ổn định, mái dốc trựợt theo mặt trượtt hình trụ tròn - Các lực tác dụng lên mảnh phân tố bao gồm: trọng lượng mảnh gi, tổng lực pháp tuyến T = Ni tgφi + ci.li, lực pháp tuyến Ni, lực tương tác với mảnh i-1: Ei-1 , với mảnh i+1: Ei+1 (Hình 2.2) [1] Bishop giả thiết “Tổng hợp lực lực tương tác phương ngang 0” lực pháp tuyến tải trọng gi gây 11 Hình 2.3 Sơ đồ tính toán theo phương pháp phân mảnh Bishop b Các bước xác định hệ số ổn định n K   ( g cos tg i i i  ci li ).R n  ( gi sin i ).R n   ( N tg i i  ci li ) 1 n  ( gi sin i ) (2.7) Nhận xét tác giả Whitman & Bailey phương pháp: Whitman & Bailey (1967) kết so sánh hệ số an tồn tính theo phương pháp Bishop phương pháp Fellenius với phương pháp tính xác, sai số tính tốn hệ số ổn định theo phương pháp Bishop nằm khoảng từ ÷ 7% nhỏ nhiều so với phương pháp Fellenius 10 ÷ 20% [1] 2.1.3 Một số phương pháp xử lý sụt trượt mái dốc Việt Nam a Phương pháp truyền thống • Phương pháp thiết lập mặt cắt hình học hợp lý • Phương pháp chống xói lở mái dốc b Phương pháp sử dụng công nghệ đại Đây biện pháp làm tăng cường mức độ ổn định chung mái dốc, làm giảm lực cắt tăng lực chống trượt khối đất đá Biện 12 pháp bao gồm: - Neo: thanh, cáp neo thường ứng suất trước; - Tường chắn: đá chắn xếp khan, tường rọ đá, tường đá hộc vữa xây, tường bêtông xi măng, tường bêtông cốt thép, tường kết hợp với móng cọc bê tơng, cọc khoan nhồi, - Tường ốp đá hộc xây bêtông xi măng, tường áo; - Dùng vải địa kỹ thuật gia cường (sử dụng cho đắp) 2.1.4 Nguyên lý neo tăng cường ổn định mái dốc a Trước đưa neo vào gia cố thì: Mơmen giữ khối đất : Mgiữ =(C.L + W.cosβ.tgφ ).R Mômen gây trượt khối đất Mgiữ = W.sinβ.R b Sau có neo: Mơmen giữ khối đất: Mgiữ =(C.L + W.cosβtgφ ).R + P.z Trong : P lực neo, z: cánh tay đòn tâm cung trượt O lực neo P Mômen gây trượt khối đất: Mtrượt =W.sinβ.R 2.2 LÝ THUYẾT TÍNH TỐN THIẾT KẾ NEO Trong phạm vi luận văn, nội dung lý thuyết tính tốn, thiết kế neo trình bày loại neo OVM Trung Quốc, theo quy phạm, dẫn thiết kế Trung Quốc (Quy phạm kỹ thuật xây dựng cơng trình mái dốc Trung Quốc GB50330 - 2002, Chỉ dẫn thiết kế neo vữa xi măng Trung Quốc GB50086 - 2001) 2.2.1 Sức chịu tải neo a Sức chịu tải neo đơn Sức chịu tải neo (đơn) xác định dựa ba trạng thái 13 giới hạn: + Dây neo bị đứt, gãy biến dạng vượt biến dạng cho phép + Dây neo bị kéo tụt khỏi vữa neo hay nói cách khác neo bám giao diện dây neo với vữa bầu neo; + Dây neo bầu neo bị nhổ khỏi đất hay nói cách khác neo bám giao diện đất đá với vữa bầu neo Đối với môi trường neo đất đá mềm bỏ qua điều kiện thi công không kỹ thuật sức chịu tải neo chủ yếu xác định theo trạng thái phá hoại b Sức chịu tải hệ neo Hiệu ứng nhóm neo làm giảm lực nhổ giới hạn neo Hơn nữa, ảnh hưởng hiệu ứng nhóm tính dựa vào quan hệ khoảng cách bố trí neo, chiều dài neo, đường kính neo tính chất móng Theo kinh nghiệm thiết kế, khoảng cách bố trí neo lớn lần đường kính neo đảm bảo khoảng cách 1,5m khơng cần xét đến hiệu ứng nhóm neo[12] 2.2.2 Thiết kế neo OVM theo dẫn thiết kế GB500862001-Trung Quốc (i) Tính tổng chiều dài neo, Lneo Lneo = Lf + L1 + Lw , (m) (ii) Tính số tao cáp, m1 (iii) Tính số chịu tải, m2 (iv) Xác định khoảng cách chịu tải, Li (v) Cường độ vữa xi măng, M (2.10) 14 (vi) Góc bố trí neo Để thuận tiện cho việc thi công đảm bảo cho neo làm việc hiệu nên chọn góc nghiêng neo so với phương ngang trường hợp đất đá cụ thể theo dẫn sau [14]: + Trường hợp đất dính kết, chọn θ = 50 ÷ 250 + Trường hợp đất khơng dính kết: θ = 50 ÷ 350 + Trường hợp đất dính kết: θ = 100 ÷ 450 (vii) Các khoảng cách bố trí neo Khoảng cách neo theo phương đứng Sv theo phương ngang Sh Hai khoảng cách phụ thuộc vào điều kiện cụ thể công trình như: - Độ cứng tổng thể hệ để khống chế chuyển vị mức - Khả chịu tải kết cấu đỡ neo - Tránh ảnh hưởng đến cơng trình ngầm có - Loại đỡ kết cấu (hệ gân chịu lực, hệ dầm giao thoa chịu lực hay tường chắn,) Thông thường, Sh = 1,5 ÷ 4m, Sv = 1,5 ÷ 5m 2.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG Trong chương 2, tác giả giới thiệu số phương pháp xử lý bao gồm hai nhóm phương pháp truyền thống đại - Hai phương pháp phổ biến dùng để phân tích ổn định mái dốc phương pháp phân mảnh Bishop phương pháp phân mảnh Fellenius Đánh giá tác giả Whitman & Bailey (1967): sai số tính toán hệ số ổn định mái dốc theo phương pháp Bishop từ 2÷7%, theo phương pháp Fellenius 10÷20% 15 - Bài toán ổn định mái dốc neo làm rõ vai trò neo, nguyên lý neo tăng cường ổn định mái dốc - neo tăng cường mơmen giữ khối đất trượt, qua giúp khối đất trượt đạt đến trạng thái ổn định theo yêu cầu - Các vấn đề lý thuyết thiết kế cấu tạo neo trình bày loại neo OVM (Trung Quốc), theo quy trình Trung Quốc Quy phạm kỹ thuật xây dựng cơng trình mái dốc Trung Quốc GB50330-2002, Chỉ dẫn thiết kế neo vữa ximăng Trung Quốc GB50086-2001 - Học viên sử dụng tiêu chuẩn GB50330-2002 Trung Quốc (OVM) để tính tốn ổn định mái taluy cho gói thầu A5 đoạn Nội Bài - Yên Bái 16 CHƯƠNG VẬN DỤNG CÔNG NGHỆ NEO ĐẤT ĐỂ THIẾT KẾ CHỐNG SỤT TRƯỢT MÁI DỐC NỀN ĐÀO SÂU, GÓI THẦU A5 TRÊN CAO TỐC NỘI BÀI – LÀO CAI 3.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DỰ ÁN VÀ GÓI THẦU A5 3.1.1 Giới thiệu chung dự án đường cao tốc Nội Bài – Lào Cai Đường cao tốc Nội Bài - Lào Cai có điểm đầu nút giao thông quốc lộ đường cao tốc Bắc Thăng Long – Nội Bài (Hà Nội) điểm cuối xã Quang Kim (huyện Bát Xát, tỉnh Lào Cai) Phần lớn đường cao tốc ven theo bờ sông Hồng Tuyến qua địa bàn tỉnh, thành phố Hà Nội, Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Yên Bái Lào Cai, nối với đường Cao tốc Côn Minh – Hà Khẩu Trung Quốc hợp phần dự án phát triển sở hạ tầng giao thông Hành lang kinh tế Cơn Minh – Hải Phòng Điểm đầu nút giao thông quốc lộ 18A với quốc lộ 2, điểm cuối xã Quang Kim, huyện Bát Xát, tỉnh Lào Cai, vị trí đấu nối với đường cao tốc Côn Minh-Hà Khẩu (Trung Quốc) Dự án khởi công từ quý năm 2009 thông xe dự án vào tháng năm 2014 Theo thiết kế, đoạn Hà Nội – Yên Bái có xe cho phép đạt vận tốc thiết kế tối thiểu 100 km/h; đoạn Yên Bái – Lào Cai có xe đạt vận tốc tối thiểu 80 km/h Dự án đường cao tốc Nội Bài – Lào Cai có tổng chiều dài 264Km, qua tỉnh trung du đồi núi phía Bắc Ngoại trừ đoạn đầu qua tỉnh Vĩnh Phúc đa số đường đắp cao địa hình tương đối phẳng, đoạn lại qua tỉnh Phú Thọ, Yên Bái, Lào Cai nhiều đoạn cắt qua đồi thấp ngang qua sườn núi nên 17 có mái dốc đào cao, tiềm ẩn nguy sạt lở khơng có biện pháp xử lý gia cố phù hợp 3.1.2 Giới thiệu gói thầu A5 a Vị trí địa lý đặc điểm địa hình Gói thầu A5 qua hai huyện Trấn Yên, Văn Yên tỉnh Yên Bái có chiều dài 41.150,00m lý trình từ Km109+750 – Km150+900 nằm dự án cao tốc Nội Bài – Lào Cai Đây tuyến cao tốc, vừa tuyến hành lang huyết mạch nhằm thúc phát triển kinh tế xã hội cho tỉnh miền núi Tây Bắc Việt Nam Tuyến đường tạo điều kiện thuận lợi lại cho cộng đồng dân cư sống dọc phía Tây sơng Hồng giao thơng khó khăn, góp phần phát triển kinh tế, xóa đói giảm nghèo cho tỉnh miền núi trung du có tuyến đường chạy qua Lào Cai, Yên Bái, Phú Thọ, Vĩnh Phúc b Các điều kiện địa chất – thủy văn • Đặc điểm địa chất dọc tuyến • Đặc điểm thủy văn dọc tuyến c Bình đồ đoạn Km139+000- Km140+000 thuộc gói thầu A5 ứng dụng neo đất gia cố mái dốc.[5] d Trắc dọc đoạn Km139+000 – Km140+000 ( L = 1000m) e Mặt cắt gia cố mái dốc Km 139+820 3.2 KIỂM TỐN ỔN ĐỊNH MÁI DỐC 3.2.1 Tình trạng mái dốc đào Các mái dốc vị trí khai đào đá phiến kết tinh phong hóa mạnh đá phiến kết tinh màu xám trắng bắt gặp tượng sạt lở cục số bậc “thềm cắt cơ” mái dốc Chưa phát hiện tượng hay nguy trượt mái dốc tổng thể mái dốc với mặt trượt từ đỉnh đến chân dốc 18 Nguyên nhân sạt lở cục vấn đề thi cơng nước khơng quy trình sau gặp trời mưa gây sạt lở Sản phẩm phong hóa cao đá phiến kết tinh phong hóa mạnh đá phiến kết tinh màu xám trắng nhậy cảm với nước, nên đễ bị sạt lở mưa, khơng có biện pháp bảo vệ sau khai mở 3.2.2 Lập sơ đồ tính tốn a Lựa chọn mặt cắt tính tốn Ở tác giả chọn Km139+000 – Km140+000, có vị trí đào sâu lớn qua chọn mặt cắt nguy hiểm để tính tốn ổn định mái dốc: Km 139+760, Km 139+780, Km 139+800, Km 139+820 b Thông số tính tốn Giữa mùa khơ mùa mưa, đất đá có thay đổi tính chất lý Mùa khô, lớp địa chất trạng thái tự nhiên Mùa mưa, số lớp địa chất bị giảm yếu tính chất lý (sức chống cắt góc nội ma sát giảm) Nhằm mục đích an tồn, mùa mưa, sử dụng đặc trưng lý lớp đất đá trạng thái bất lợi – trạng thái bão hòa để thiết kế ổn định 3.2.3 Phương pháp thiết kế neo tăng cường ổn định mái dốc a Phạm vi xử lý (phạm vi cắt cơ, đồng thời phạm vi bố trí neo) Trên sở khảo sát chi tiết địa hình, địa chất, địa chất thủy văn khu vực đào sâu có khã sụt trượt nghiên cứu, phạm vi mái dốc cần thiết xử lý từ (Km 139+760) đến (Km139+820) trắc dọc dài 60m, cắt b Kết Với giá trị (γ, φ, C) tương ứng với mùa khơ hay mưa, có mặt trượt gồm vơ số mặt trượt khác Bằng cách thử dần mặt trượt chọn mặt trượt có hệ số ổn định nhỏ 19 – mặt trượt nguy hiểm – mặt trượt có khả xảy đặc trưng cho ổn định mái dốc Ổn định hiểu ổn định móng bao gồm tồn thân neo sụt trượt, sụp đổ móng cơng trình Kiểm tốn ổn định ngồi thường dùng phương pháp mặt trượt trụ tròn Fellenuis, Bishop hay phương pháp hệ số ổn định Taylor để tìm mặt trượt nguy hiểm nhất[12] Hệ số ổn định Kmin theo 22TCN 262-2000 quy định [12]: Kmin ≥ 1.4 theo Bishop c Tính tốn, thiết kế neo - Tính tổng mômen giữ cần bổ sung cho mái dốc sau xử lý cắt - Tính tổng mơmen giữ gây hệ neo - Tính tốn tải trọng làm việc trung bình neo - Thiết kế yếu tố neo - Tính hệ số ổn định mái dốc sau gia cố neo - Bố trí neo - Tổng hợp khối lượng 3.2.4 Phân tích, đánh giá giải pháp thiết kế làm việc thực tế neo a Xác định tải trọng làm việc thực tế neo b Phương án thiết kế hiệu chỉnh c Đánh giá, so sánh phương án thiết kế trước sau hiệu chỉnh 3.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG Điều kiện làm việc neo hoàn toàn khác nên việc thiết kế neo theo phương án thiết kế với sức chịu tải giới hạn chưa hợp lý 20 Có neo bị ổn định cục dẫn đến bị nhổ đứt cáp có neo có sức chịu tải lớn so với tải trọng làm việc thực tế Điều chỉnh chiều dài bầu neo, chiều dài neo đoạn dây neo tự hợp lý để chống ổn định cục số neo tải tiết kiệm vật liệu, số mét khoan neo lại, hiệu kinh tế phương án điều chỉnh tác giả Theo kết so sánh trên, riêng mặt cắt tính tốn, phương án sau hiệu chỉnh thiết kế tác giả phù hợp mặt kỹ thuật (tăng chiều dài bầu neo số neo có tải trọng làm việc lớn sức chịu tải giới hạn thiết kế) mang lại hiệu kinh tế - giảm gần 71m cáp neo, giảm 18m khoan, chịu tải khối lượng vữa ximăng), thay đổi chiều dài bầu neo chiều dài đoạn neo tự Để xét triệt để hiệu kinh tế kỹ thuật, xét đến thay đổi tiết diện dầm có thay đổi tải trọng neo Tuy nhiên, điều kiện an tồn nên phạm vi luận văn, tác giả nghiên cứu, đưa điều chỉnh yếu tố neo giải pháp thiết kế 21 CHƯƠNG TRÌNH TỰ CƠNG NGHỆ THI CƠNG NEO TRONG ĐẤT GĨI THẦU A5 4.1 MẶT BẰNG THI CƠNG NEO TRONG ĐẤT 4.1.1 Các vấn đề chung 4.1.2 Quy mô phụ trợ 4.1.3 Phạm vi thi công 4.1.2 Tiêu chuẩn áp dụng 4.2 LẮP ĐẶT TỔ HỢP NEO OVM 4.2.1 Khoan tạo hố neo 4.2.2 Chế tạo neo phân tán kéo nén OVM 4.2.3 Lắp đặt tổ hợp neo OVM vào hố khoan 4.2.4 Bơm vữa bầu neo 4.2.5 Lắp đặt tháo gỡ đệm chịu lực neo OVM 4.2.6 Lắp đặt neo 4.3 TRÌNH TỰ BỐ TRÍ THI CƠNG CHO CƠNG TRÌNH Bước 1: Đo đạc xác định điểm neo Bước 2: Lắp đặt máy khoan Bước 3: Khoan lỗ neo (D=130mm) Bước 4: Lắp bó neo Bước 5: Phụt vữa lần Bước 6: Kéo ống vách Bước 7: Phụt vữa lần Bước 8: Lắp đặt khối đúc Bước 9: Lắp đặt đầu côn Bước 10: Cắt tao cáp lắp đặt mũ bảo vệ 22 4.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG Trong chương tác giả trình bày trình tự cơng nghệ thi công neo đất Khi thi công neo đất cần xét đến yếu tố điều kiện địa hình, địa chất mặt thi cơng, điều kiện phụ trợ q trình thi cơng Các phương pháp khoan, lắp đặt dây neo, hệ thống phun vữa thời gian thao tác ảnh hưởng đến sức chịu tải neo Thi công neo đất cần thực để bảo toàn giả thiết thiết kế Trước bắt đầu công tác neo trường, cần chuẩn bị mô tả phương pháp có nêu chi tiết tồn thao tác gồm thơng tin máy móc thiết bị, trình tự liên tục Khoan theo theo trình tự từ xuống song song với việc đào đất mái dốc Cơng tác phải có giám sát người có kinh nghiệm 23 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Đề tài tác giả giới thiệu công nghệ neo đất Công nghệ neo đất ứng dụng rộng rãi khắp nơi giới với nhiều ưu điểm không chiếm nhiều diện tích, thi cơng nhanh, sử dụng điều kiện địa hình địa chất thích hợp Trong đề tài tác giả tìm hiểu nguyên lý hoạt động, cấu tạo phân loại neo đất, tập trung vào loại cáp neo phân tán lực kéo nén Cơ chế truyền lực độc đáo giúp cho việc tạo ƯST cáp neo (được dùng phổ biến xây dựng đường) Luận văn phần khái qt tình hình chung sử dụng cơng nghệ neo toàn giới Việt Nam; nghiên cứu cách đầy đủ đặc điểm cấu tạo, ưu nhược điểm cơng nghệ neo nói chung neo OVM nói riêng Tác giả áp dụng lý thuyết nêu để tính tốn cho đường cao tốc gói thầu A5 đoạn Nội Bài – Yên Bái Nội dung nghiên cứu luận văn đóng góp măt khoa hoc thực tiễn việc nghiên đánh giá hiệu sử dụng neo tăng cường ổn định mái dốc, mái taluy đừờng đào sâu dự án xây dựng cơng trình giao thơng Việt Nam Bên cạnh đóng góp luận văn tồn việc tính tốn, thiết kế neo tuân theo quy trình Trung Quốc, số tiêu hệ số tra theo bảng kết Trung Quốc nên cần có thời gian để theo dõi điều chỉnh phù hợp với điều kiện Việt Nam 24 KIẾN NGHỊ Thiết kế hệ thống neo đất biện pháp xử lý sạt trượt mái dốc đường giao thông Việc đưa neo đất vào cơng trình cần phải có cân nhắc điều kiện địa hình, địa chất, địa chất thủy văn, kinh tế, kỹ thuật thi công chủ đầu tư chấp nhận Các số liệu đưa vào đầy đủ cần có độ tin cậy cao cho việc thiết kế neo đất Công nghệ neo OVM (Trung Quốc) chuyển giao cho ngành giao thông vận tải từ năm 2002, nhiên đến ứng dụng đường Hồ Chí Minh (đoạn Đèo Đá Đẽo, Quảng Bình, 2003) Quốc Lộ 70 (đoạn Km 194+410 ÷ Km 194+892 qua Tp Lào Cai, 2009) Ngành GTVT tạo điều kiện để công nghệ neo OVM ứng dụng nhiều nữa; Trong thời gian sớm nhất, Việt Nam cần phải xây dựng ban hành Tiêu chuẩn quốc gia, tiêu chuẩn ngành thiết kế neo đất Đây tiền đề để thực tự chủ vấn đề cơng nghệ Tiết kiệm đựợc chi phí chuyển giao công nghệ, mua bán thiết bị; thuê nhà thầu, nhân cơng nước ngồi; tạo thêm hội cho đơn vị nước mạnh dạn nghiên cứu, ứng dụng ... thầu A5 đoạn Nội Bài – Yên Bái đường Cao tốc Nội Bài – Lào Cai công nghệ neo đất  Phạm vi nghiên cứu Áp dụng công nghệ neo đất để ổn định mái dốc đào gói thầu A5 Đoạn Nội Bài – Yên Bái Phương... sử dụng tiêu chuẩn GB50330-2002 Trung Quốc (OVM) để tính tốn ổn định mái taluy cho gói thầu A5 đoạn Nội Bài - Yên Bái 16 CHƯƠNG VẬN DỤNG CÔNG NGHỆ NEO ĐẤT ĐỂ THIẾT KẾ CHỐNG SỤT TRƯỢT MÁI DỐC NỀN... 15 - Bài tốn ổn định mái dốc neo làm rõ vai trò neo, nguyên lý neo tăng cường ổn định mái dốc - neo tăng cường mômen giữ khối đất trượt, qua giúp khối đất trượt đạt đến trạng thái ổn định theo