Nghiên cứu giải pháp xử lý chống sạt trượt mái đào đập tràn Thủy Điện

i LỜI CẢM ƠN Xin bày tỏ lòng biết ơn đến PGS.TS Phạm Văn Song, người dành nhiều thời gian hướng dẫn vạch định hướng khoa học cho luận văn Tác giả xin chân thành gửi lời cảm ơn đến PGS.TS Lê Trung Thành, người có nhiều ý kiến đóng góp quan trọng cho luận văn Tác giả xin cảm ơn thầy, cô giáo môn Thủy công , thầy cô giáo khoa Sau đại học - Trường đại học Thủy Lợi tận tình giúp đỡ truyền đạt kiến thức suốt thời gian tác giả học tập trình thực luận văn Tác giả chân thành cám ơn lãnh đạo đồng nghiệp công ty cổ phần Đồng Tiến tạo điều kiện giúp đỡ tận tình suốt thời gian học hoàn thành luận văn Cuối tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Gia đình người thân, ln ủng hộ động viên tác giả hoàn thành luận văn HCM, ngày tháng Tác giả năm 2018 ii LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các nội dung kết nghiên cứu luận văn trung thực, chưa người cơng bố cơng trình khác TÁC GIẢ iii MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 3 PHẠM VI NGHIÊN CỨU .3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CHƯƠNG I TỔNG QUAN .4 1.1 TỔNG QUAN TÌNH HÍNH SẠT TRƯỢT ĐÃ XẢY RA TRÊN THẾ GIỚ VÀ VIỆT NAM .4 1.1.1 Một số cố sạt trượt mái đập xảy giới .4 a Đập OTAKI ( Nhật Bản) b Đập đất Teton (Mỹ) 1.1.2 Một số cố sạt trượt mái đập xảy Việt Nam a Thuỷ điện Buon Kuop ( tỉnh Đắk lắk) .7 b Thuỷ điện Hủa Na ( tỉnh Nghệ An) c Thuỷ điện Đắk Mi ( tỉnh Quảng Nam) 1.2 CÁC NGUYÊN NHÂN GÂY RA MẤT ỔN ĐINH MÁI ĐÀO 1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH MÁI DỐC 10 1.3.1 Phương pháp cân giới hạn (LEM) 10 1.3.2 Phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) 17 1.3.3 Phương pháp tính tốn ổn định mái dốc thường dùng 20 1.4 CÁC BIỆN PHÁP ĐẢM BẢO ỔN ĐỊNH HỐ MÓNG TRÀN 27 1.5 KẾT LUẬN 27 CHƯƠNG II PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH MÁI DỐC 29 2.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN 29 2.1.1 Xây dựng lưới phần tử 29 2.1.2 Xấp xỉ chuyển vị 30 2.1.3 Các phương trình cho phần tử 30 2.1.4 Tính tốn chuyển vị 30 iv 2.1.5 Điều kiện tương thích 31 2.1.6 Hành vi ứng xử vật liệu 31 2.1.7 Điều kiện cân cho phần tử 32 2.1.8 Thiết lập phương trình tổng thể cho hệ 32 2.1.9 Xác định điều kiện biên 33 2.1.10 Giải phương trình tổng thể 33 2.2 ỨNG DỤNG PHẦN MỀM TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH MÁI DỐC 33 2.2.1 Mơ hình vật liệu 35 2.2.2 Mơ hình tiếp xúc 38 2.3 XÂY DỰNG BÀI TOÁN MẪU .40 2.3.1 Mô hình nghiên cứu 40 2.3.2 Kết nghiên cứu mô hình 41 2.3.3 Lực kéo huy động T neo 45 2.4 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NEO .48 2.4.1 Ảnh hưởng chiều cao mái dốc 48 2.4.2 Ảnh hưởng độ cứng neo 49 2.4.3 Ảnh hưởng khoảng cách đặt neo 50 2.4.4 Ảnh hưởng cường độ đất đắp 51 2.4.5 Ảnh hưởng chiều dài neo 53 2.4.6 Ảnh hưởng đất 54 2.5 TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH MÁI DỐC CÓ NEO BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN 55 2.5.1 Mặt phá hoại 55 2.5.2 Hệ số an toàn 56 2.6 KẾT LUẬN 62 CHƯƠNG III ỨNG DỤNG XỬ LÝ CHỐNG SẠT TRƯỢT CHO MÁI ĐÀO ĐẬP TRÀN THỦY ĐIỆN SÔNG BUNG 64 3.1 GIỚI THIỆU VỀ CƠNG TRÌNH 64 3.2 LỊCH SỬ HIỆN TƯỢNG PHÁ HOẠI MÁI DỐC 64 v 3.3 CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ CẦN THỰC HIỆN .68 3.3.1 Nguyên nhân trượt lở mái dốc 68 3.3.2 Các giải pháp xử lý cần thực 71 3.4 PHƯƠNG ÁN – ĐÀO KẾT HỢP NEO GIA CỐ GIỮ ỔN ĐỊNH 71 3.5 PHƯƠNG ÁN – ĐÀO TỒN BỘ KHƠNG NEO GIA CỐ .72 3.6 CHỈ TIÊU CƠ LÝ KIẾN NGHỊ TÍNH TỐN 72 3.7 BẢNG TỔNG HỢP KHỐI LƯỢNG VÀ GIÁ THÀNH CÁC PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ 73 3.8 THIẾT KẾ BẢO VỆ MÁI TALUY 73 3.8.1 Mặt cắt 2-2 74 3.8.2 Mặt cắt 4-4 75 3.8.3 Mặt cắt 6-6 75 3.8.4 Phương pháp tính toán 76 3.9 CÁC TRƯỜNG HỢP TÍNH TỐN VÀ TỔ HỢP TÍNH TỐN 76 3.9.1 Các trường hợp tính tốn 76 3.9.2 Tổ hợp tính tốn 76 3.10 HỆ SỐ AN TOÀN 77 3.11 THÔNG SỐ THÉP NEO .77 3.12 KẾT QUẢ TINH TOAN .79 3.12.1 Độ bền ổn định tổng thể mái đào 79 3.13 KẾT LUẬN 81 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 82 NHỮNG KẾT QUẢ ĐÃ ĐẠT ĐƯỢC CỦA LUẬN VĂN 82 NHỮNG VẤN ĐỀ CÒN TỒN TẠI 82 KIẾN NGHỊ 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 PHỤ LỤC TÍNH TỐN 85 vi THƠNG KÊ HÌNH VẼ Hình I-1 Sơ đồ cung trượt lực tác dụng lên thỏi đất thứ i _ 11 Hình I-2 Sơ đồ lực theo PP Fellenius 13 Hình I-3 Sơ đồ lực tính tốn theo PP Bishop đơn giản _ 13 Hình I-4 Sơ đồ lực tính tốn theo PP Spencer _ 14 Hình I-5 Hàm biến thiên hướng lực tương tác PP GLE _ 15 Hình I-6 Sơ đồ lực tính tốn theo phương pháp Janbu _ 16 Hình I-7 Sơ đồ lực tính tốn theo phương pháp Janbu _ 19 Hình I-8 Tính tốn ổn định nội dốc đắp có neo theo phương pháp “ khối nêm hai phần” _ 23 Hình I-9 Các phương pháp khác để dùng kiểm tra ổn định nội mái dơc đắp có neo _ 25 Hình II-1 Phần tử tam giác biến dạng tuyến tính loại 35 Hình II-2 Phần tử tam giác biến dạng tuyến tính loại _ 35 Hình II-3 Phần tử tam giác biến dạng khối loại 36 Hình II-4 Phần tử tam giác biến dạng khối loại 36 Hình II-5 Quan hệ ứng suất – biến dạng mơ hình đàn dẻo 37 Hình II-6 Mơ hình phần tử tiếp xúc phẳng _ 38 Hình II-7 Mơ hình mái dốc khơng neo có neo _ 40 Hình II-8 Lưới phần tử mái dốc có neo 41 Hình II-9 Các giai đoạn thi cơng mái dốc có neo có chiều cao Hmax =18m 41 Hình II-10 Phổ mức độ ứng suất đất huy động mái dốc cao 18m (%) _ 42 Hình II-11 Phổ biến dạng góc xy mái dốc cao 18m (%) 43 Hình II-12 Phổ biến dạng ngang x mái dốc cao 18m (%) 43 Hình II-13 Phổ biến dạng đứng y mái dốc cao 18m (%) 44 Hình II-14 Phương biến dạng cắt lớn max mái dốc _ 44 Hình II-15 Lưới biến dạng mái dốc 45 Hình II-16 Vector chuyển vị tồn phần mái dốc cao 18m 45 Hình II-17 Phân bố lực kéo huy động dọc theo chiều dài neo thứ 46 vii Hình II-18 Thơng số mơ tả quan hệ 46 Hình II-19 Quan hệ hi/H với Ti/Tmax 47 Hình II-20 Quan hệ Di/hi với Ti/Tmax _ 48 Hình II-21 Quan hệ hệ số an toàn Fs, lực kéo Tmax với chiều cao mái dốc 49 Hình II-22 Ảnh hưởng độ cứng neo EA (mái dốc cao 18m) _ 50 Hình II-23 Ảnh hưởng bước neo b (mái dốc cao 18m) _ 51 Hình II-24 Ảnh hưởng cường độ đất đắp (mái dốc cao 18m) 52 Hình II-25 Ảnh hưởng chiều dài neo L (mái dốc cao 15m) 53 Hình II-26 Ảnh hưởng yếu (mái dốc cao 18m) _ 54 Hình II-27 Quan hệ hi/H với Ti/Tmax (trường hợp đất tốt) _ 55 Hình II-28 Mặt phá hoại mái dốc cao 18m tính theo phương pháp PTHH _56 Hình II-29 Mặt phá hoại mái dốc cao 18m tính theo phương pháp CBGH 56 Hình II-30 Phân phối lực cắt Tmax dọc theo chiều cao mái để tính Fr1 58 Hình II-31 Phân phối lực cắt Tmax dọc theo chiều cao mái để tính Fr2 58 Hình II-32.Quan hệ hệ số an tồn Fs với chiều cao mái dốc H mái dốc không neo _ 59 Hình II-33 Quan hệ hệ số an toàn Fs với chiều cao mái dốc H mái dốc có neo 60 Hình II-34 Quan hệ Ir (%) với chiều cao mái dốc H (m) 61 Hình II-35 Quan hệ hệ số an tồn Fr1 Fr2 với chiều cao mái dốc H (m) _62 Hình III-1 Hiện trạng sụt lở mái dốc taluy dương _ 68 viii THỐNG KẾ BẢNG BIỂU Bảng I-1 Tổng số đại lượng lực tác dụng lên khối trượt gồm n thỏi đất _12 Bảng II-1 Thơng số mơ hình vật liệu 39 Bảng II-2 Kết tính toán ổn định theo hai phương pháp 59 MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Hiện Việt Nam nước phát triển, công trình xây dựng hạ tầng, giao thơng, thủy lợi, dân dụng, thủy điện triển khai xây dựng khắp nơi nước Các cơng trình kỷ có kích thước đồ sộ kéo theo hố móng chúng có kích thước lớn, từ mà u cầu tính ổn đinh mái hố móng cần thiết để đảm bảo an tồn thi cơng Cơng trình thủy điện Sơng Bung nằm thượng lưu Sông Bung, tỉnh Quảng Nam thuộc miền Trung Việt Nam Vị trí tuyến đập nằm địa bàn xã Laêê huyện Nam Giang tỉnh Quảng Nam, cách thành phố Đà Nẵng theo đường quốc lộ 14D khoảng 165km hướng Tây Nam Tọa độ địa lý tuyến đập dự kiến 1541’45’’ vĩ Bắc, 10724’00’’ kinh Đông Nhà máy nằm địa phận xã ZuôiH huyện Nam Giang tỉnh Quảng Nam, có tọa độ 107o29’31” kinh Đơng; 15o42’57” vĩ Bắc Nhà máy nằm bậc thang thủy điện thuộc hệ thống sơng Vu Gia- Thu Bồn, có cơng suất lắp đặt 100 MW, sản lượng điện trung bình hàng năm 425,57 triệu kWh; hạng mục công trình chủ yếu gồm đập chính, đập tràn, cửa nhận nước, hầm nhận nước, tháp điều áp, đường ống áp lực, nhà máy thủy điện với tổ máy Khi vào vận hành, thủy điện Sông Bung cung cấp điện cho hệ thống điện quốc gia khu vực miền Trung, góp phần thúc đẩy phát triển sở hạ tầng, phát triển kinh tế làng dân tộc thiểu số miền núi tỉnh Quảng Nam Việc khởi công xây dựng nhà máy thủy điện Sơng Bung có ý nghĩa đặc biệt quan trọng việc giải nhu cầu cấp thiết điện phát triển kinh tế xã hội, xóa đói giảm nghèo cho tỉnh Quảng Nam Nhưng q trình thi cơng đào hố móng, cơng trình xuất vết nứt xảy sạt trượt lớn Sạt trượt vai phải đập tràn bao gồm khu vực sau: khu vực 1: cửa vào đập tràn, khu vực 2: dốc nước đập tràn, khu vực 3: mũi phun hố xói đập tràn Chi tiết vết nứt khu vực sạt trượt đập tràn bên 71 Qua thực tế trường công tác khoan khảo sát bổ sung, phân tích đánh giá chuyên gia địa chất đầu ngành chế xẩy tượng nứt sạt bề mặt mái dốc vai phải đập tràn là: Phía đới IB tiếp giáp IB với IA2 hình thành mặt trượt phằng theo mặt khe nứt nhấp nhơ, phía đới IA1 edQ dịch chuyển mặt phía dẫn đến trượt theo dạng cung tròn Kết nhận định củng cố khẳng định mặt trượt tiêu mà chuyên gia phân tích, tổng hợp từ tài liệu đưa vào chương trình tính toán cho kết phù hợp với thực tế 3.3.2 Các giải pháp xử lý cần thực Dựa nguyên nhân chế sạt trượt, tình hình thực tế trường, hầu hết khối sạt hình thành, đất đá bị trượt, phá hoại Từ mặt trượt, phân lớp đất đá khu vực sạt trượt, tư vấn thiết kế phân tích phương án thiết kế nguyên tắc đào giảm tải kết hợp neo gia cố giữ chân khối sạt cho đảm bảo điều kiện mái dốc ổn định với hệ số an toàn theo quy định hành Dựa nguyên tắc tư vấn thiết kế tổng hợp lựa chọn đưa phương án thiết kế xử lý để xem xét bên 3.4 Phương án – Đào kết hợp neo gia cố giữ ổn định Tại khu vực sạt ngưỡng tràn, dốc nước mũi phun (khu vực khu vực 3), khối sạt nằm đới edQ, IA1, IA2, IB, chân khối sạt, đá IB bị nứt nẻ mạnh Để đào bóc bỏ tồn khối sạt qua đá IB đới IA2 khối lượng lớn cơng tác thi công đào đá nhiều làm kéo dài thời gian thi cơng Qua tính tốn, phương án tối ưu đào neo thép gia cố để giữ ổn định chân mái đào Neo thép có đường kính D25D28, lỗ khoan D76, chiều dài thay đổi từ 11,7m đến 16,5m Tại khu vực sạt trượt kênh dẫn vào (khu vực 1) khu vực sạt trượt khu vực hố xói (khu vực 3) lớp đất có bề dày lớn, khối sạt chủ yếu nằm đới edQ, IA1, phần IA2, đất nằm mặt trượt bị nứt nẻ, tách lớp nên để giữ lại cần phải gia cố bề mặt khoan neo sâu Qua tính tốn kinh tế kỹ thuật khu vực phương án tối ưu an toàn hiệu bóc bỏ khối sạt 72 Phương án có khối lượng đào 596.000 m3 đất đá đào, đào 438.000 m3 đất 158.000 m3 đá Chi tiết xem bảng tổng hợp khối lượng 3.5 Phương án – Đào tồn khơng neo gia cố Bóc bỏ khối sạt trượt đào bạt mái đến bề mặt xử lý đảm bảo điều kiện ổn định theo hệ số an toàn lớn cho phép Phương án có khối lượng đào 1.012.000 m3 đất đá đào, đào 620.000 m3 đất 392.000 m3 đá Chi tiết xem bảng tổng hợp khối lượng 3.6 tiêu lý kiến nghị tính tốn Chỉ tiêu bình thường BVTC Dung trọng Lớp bão hịa bh(g/cm2) TKKT Phi C độ kG/cm2 Dung trọng Phi C bh(g/cm2) độ kG/cm2 bão hòa edQ 1,78 16o21' 0,14 1,75 16 0,15 IA1 2,03 18o54' 0,18 1,89 22 0,30 IA2 2,33 24 0,25 2,50 29 0,70 IB 2,75 37 1,50 2,75 37 1,50 IIA 2,80 39 2,50 2,80 39 2,50 Chỉ tiêu lớp đá mềm yếu IB 2,65 32 0,91 IIA 2,77 36 1,36 Chỉ tiêu khe nứt Chất nhét Milonit, dăm masat, clorit BVTC 24 TKKT 0,1 24 0,3 73 3.7 Bảng tổng hợp khối lượng giá thành phương án xử lý Bảng 1: Bảng tổng hợp khối lượng giá thành phương án xử lý Khối lượng ST Hạng mục Đơn vị T PA1 PA2 Khối lượng đào đất đá m3 596,464.90 011 650,06 eQ m3 179,581.38 202 557.69 IA1 m3 182,388.72 278 235.36 IA2 m3 191,815.41 327 729.80 IB m3 41,751.40 142 400.40 IIA m3 928.00 60 726.80 Trồng cỏ gia cố mái m² 25,950.84 37 047.80 1,583.02 566.30 11,309.24 11 524.90 25,704.00 10 483.20 Đá xây gia cố mái, rãnh nước m³ Phun bêtơng lưới thép M200 m2 Khoan lỗ khoan để neo gia cố mái md Thép neo Þ25, D28 Tấn 103.77 41.06 Phụt vữa gia cố kg 918 720 103(đồng) 65,079,140 Giá trị phương án xử lý sau thuế (phát sinh) 97,209,681 Qua phân tích so sánh phương án thấy Phương án có giá thành thấp hơn, kiến nghị chọn phương án phương án xử lý cho cơng trình 3.8 THIẾT KẾ BẢO VỆ MÁI TALUY Căn vị trí sạt trượt mái đào, tài liệu mơ tả địa chất hố móng, độ cao mái đào Với phương án kiến nghị (phương án 1), chọn mặt cắt ( mặt cắt 2-2, 4-4, 6-6) để tính 74 tốn Với phương án so sánh (phương án 2), chọn mặt cắt 4-4 để tính tốn Vị trí mặt cắt tính tốn thể hình bên 3.8.1 Mặt cắt 2-2 Cao độ (m) 680 Đường mái đào xử lý 670 Cung trượt trạng Quan trắc thực tế 660 650 Đường mái đào 640 630 624.00 620 609.00 610 600 590 580 570 560 550 IB trạng 594.00 Đường mực nước ngầm IIA 75 3.8.2 Mặt cắt 4-4 Mặt cắt 4-4 Đường mái đào xử lý Cung trượt trạng trạng Đường mực nước ngầm IA1 HKX4 Đường mực nước ngầm Đường mái đào eQ HKX5 Quan trắc thực tế 624.00 IA2 IB 9.5 609.00 IIA 14.1 15.5 3.0 30 25 594.00 15 3.8.3 Mặt cắt 6-6 eQ Cao độ (m) 650 640 630 Đường mái đào xử lý 624.00 620 610 609.00 Cung trượt trạng Quan trắc thực tế 600 609.00 594.00 594.00 590 579.00 580 570 Đường mái đào trạng 560 564.00 540 IV-7 534.00 504.00 IV-9 IV-10 519.00 520 500 IV-8 530 510 609.00 549.00 550 679.00 Đường mực nước ngầm 76 3.8.4 Phương pháp tính tốn Trong chương tác giả sử dụng chương trình tính ổn định mái dốc phần mềm Slope phần mềm Geostudio để tính tốn 3.9 Các trường hợp tính tốn tổ hợp tính tốn 3.9.1 Các trường hợp tính tốn 3.9.1.1 Trường hợp 1: Tính tốn ổn định mái đào trạng trước xử lý Tính tốn với mái đào trạng cập nhật tiêu lý theo tình hình địa chất thực tế cung trợt trạng 3.9.1.2 Trường hợp 2: Tính tốn ổn định mái đào sau xử lý 3.9.2 Tổ hợp tính tốn 3.9.2.1 Mặt cắt 2-2 - Tổ hợp (THCB1): Tính tốn điều kiện bình thường (hồ vận hành mực nước thấp cao trình kênh dẫn vào) - Tổ hợp (THCB2): tính tốn điều kiện bình thường (hồ vận hành MNDBT) - Tổ hợp đặc biệt (THĐB1): tính tốn có xét đến ảnh hưởng động đất cấp (hồ vận hành mực nước thấp cao trình kênh dẫn vào) - Tổ hợp đặc biệt (THĐB2): tính tốn có xét đến ảnh hưởng động đất cấp (hồ vận hành MNDBT) 3.9.2.2 Mặt cắt 4-4 - Tổ hợp (THCB1): Tính tốn điều kiện bình thường ứng với mái đào xử lý, khơng có neo gia cố - Tổ hợp đặc biệt (THĐB1): Tính tốn điều kiện bình thường ứng với mái đào xử lý, khơng có neo gia cố, có xét đến động đất cấp - Tổ hợp (THCB2): Tính tốn điều kiện bình thường ứng với mái đào xử lý, có neo gia cố, phương pháp tính theo cung trượt trạng 77 - Tổ hợp đặc biệt (THĐB2): Tính tốn điều kiện bình thường ứng với mái đào xử lý, có neo gia cố, có xét đến động đất cấp 7, phương pháp tính theo cung trượt trạng - Tổ hợp (THCB3): Tính tốn điều kiện bình thường ứng với mái đào xử lý, có neo gia cố, phương pháp tính theo mặt trượt - Tổ hợp đặc biệt (THĐB3): Tính tốn điều kiện bình thường ứng với mái đào xử lý, có neo gia cố, có xét đến động đất cấp 7, phương pháp tính theo mặt trượt 3.9.2.3 Mặt cắt 6-6: - Tổ hợp (THCB1): Tính tốn điều kiện bình thường - Tổ hợp đặc biệt (THĐB1): tính tốn có xét đến ảnh hưởng động đất cấp 3.10 Hệ số an toàn Hệ số an toàn theo TCXDVN 04-05:2012: [ K ]od  nc k n m Trong đó: nc: hệ số tổ hợp tải trọng, tổ hợp bản: nc = ; tổ hợp đặc biệt : nc = 0,9 kn: hệ số đảm bảo, cơng trình cấp II: kn = 1,2 N m: hệ số điều kiện làm việc: m = 1,0 Vậy ta có hệ số ổn định tổ hợp bản: [K] = 1,2, tổ hợp đặc biệt : [K] = 1,08 Theùp neo Dt 3.11 Thơng số thép neo Bầu neo Sức chịu tải neo thép phụ thuộc vào yếu tố sau: Lb Chiều dài dính bám thép neo vữa xi măng Chiều dài dính bám vữa xi măng thành Dk 78 hố khoan Khả chịu lực thép neo Theo chiều dài bám dính thép vữa: Pt = p Dt Lb t a m Theo chiều dài bám dính vữa vách hố khoan: Pb = p Dk Lb t b m Theo khả chịu tải thép neo Pth = Ra A m1 Pt: sức chịu tải neo theo điều kiện bám dính thép neo vữa Pb: sức chịu tải neo theo điều kiện bám dính vữa vách hố khoan Pth: sức chịu tải thép neo Ptt : sức chịu tải tính tốn Ptt=min(Pt, Pb, Pth) Dt: đường kính thép neo (m) Dk: đường kính lỗ khoan (m) Lb: chiều dài neo thép (m) a: lực dính bám giao diện thép - vữa (a =25 kg/cm2) b: lực dính bám giao diện vữa - đá (b =2 kg/cm2 theo TCVN 4253-1986 Nền cơng trình thủy cơng) A: Tiết diện thép neo m: hệ số an toàn, giao diện vữa-đá vữa-thép m=2 m1 : hệ số an toàn thép neo, m=1.5 Sử dụng thép CB400-V, Ratt=3400 kg/cm2, thép neo đường kính D=28mm, với đường kính lỗ khoan Dk=76mm Thanh thép neo phủ lớp gia cô epoxy theo TCVN 7934:2009 Thông số neo bên 79 Bảng 2: Bảng thông số neo thép tính tốn STT Thơng số Lực neo thiết kế Chiều sâu ngàm neo qua cung trượt Bước neo thiết kế Ký hiệu Đơn vị Giá trị tính tốn tf kN 139.57 Ln cm 590 @ cm 150x150 3.12 Kết tính tốn 3.12.1 Độ bền ổn định tổng thể mái đào Bảng 3: Kết tính tốn ổn định mái đào trạng (Trường hợp 1) Mặt STT Tổ hợp cắt tính tốn tính K [K] Ghi Kết Ghi tốn Tính theo 2-2 THCB 0,896 1,20 Mái trạng Không cung ổn định trượt trạng Tính theo 4-4 THCB 0,923 1,20 Mái trạng Không cung ổn định trượt trạng Tính theo 6-6 THCB 0,729 1,20 Mái trạng Không cung ổn định trượt trạng 80 Bảng 4: Kết tính tốn mái đào sau xử lý (trường hợp 2) STT Mặt cắt Tổ hợp tính tính tốn tốn K [K] THCB1 1,317 1,20 THĐB1 1,112 1,08 Mái đào xử THCB2 1,291 1,20 lý THĐB2 1,091 1,08 2-2 Ghi Mái đào xử THCB1 1,040 1,20 lý – không neo Kết Ghi Tính theo ổn định mặt trượt Khơng ổn định Tính theo cung trượt Mái đào xử THĐB1 0,916 1,08 lý – không neo 4-4 THCB2 1,269 1,20 Mái đào xử lý – có neo Khơng trạng ổn định ổn định Xử lý theo cung trượt THĐB2 1,105 1,20 THCB3 1,273 1,20 Mái đào xử lý – có neo Mái đào xử lý – có neo ổn định trạng ổn định Tính theo mặt trượt bất Mái đào xử THĐB3 1,090 1,08 THCB1 1,277 1,20 1,109 1,08 lý 6-6 THĐB1 lý – có neo Mái đào xử ổn định kỳ ổn định Tính theo mặt trượt bất ổn định kỳ 81 Qua tính tốn có nhận xét sau : - Mái đào trạng với tiêu thực tế khơng đảm bảo ổn định Do cần phải tiến hành xử lý mái đào để đảm bảo điều kiện ổn định theo quy định - Mái đào sau xử lý với tiêu thực tế đảm bảo ổn định theo quy định hành 3.13 KẾT LUẬN Ở chương III áp dụng lý thuyết đất có neo áp dụng phần mềm tính tốn ổn định cho mái taluy Kết tính tốn theo phương pháp phần tử hữu hạn cho thấy phù hợp với phương pháp tính tốn khác phương pháp cân giới hạn Điều nói lên độ tin cậy phương pháp việc tính tốn ổn định mái dốc có neo 82 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ NHỮNG KẾT QUẢ ĐÃ ĐẠT ĐƯỢC CỦA LUẬN VĂN Luận văn tổng quan biện pháp xử lý mái dốc nói chung sạt trượt mái dốc đập tràn thủy điện sông Bung Thơng qua nghiên cứu mơ hình mái dốc có neo tốt (cứng) phân tích ứng xử đất mái dốc có neo : ứng suất, biến dạng, chuyển vị Sự phân bố lực kéo huy động neo theo chiều dài neo theo chiều cao mái dốc Phân tích yếu tố ảnh hưởng đến lực kéo huy động lớp neo, qua đánh giá ảnh hưởng tới hệ số an tồn – thơng số thể mức độ an toàn ổn định mái dốc Cũng qua nghiên cứu mơ hình thấy rõ khác biệt kết tính tốn ổn định hai phương pháp phần tử hữu hạn cân giới hạn Điều khác biệt quan điểm tính tốn phương pháp Những nghiên cứu góp phần hiểu rõ ứng xử đất có neo đặt thêm vào Đặc biệt, nước ta chưa có tiêu chuẩn thiết kế cho mái dốc có neo, tính tốn tham khảo tiêu chuẩn nước ngồi, nên đóng góp luận văn có ý nghĩa định việc thiết kế tính tốn mái dốc có neo vào thời điểm nay, cơng cụ, phần mềm tính tốn theo phương pháp phần tử hữu hạn phát triển NHỮNG VẤN ĐỀ CÒN TỒN TẠI Để đánh giá ổn định mái dốc phải xét đến nhiều yếu tố nhiên phạm vi giới hạn luận văn nghiên cứu mô hình mái dốc với điều kiện biên tương đối đơn giản, chưa bao quát tổng thể : ảnh hưởng áp lực nước lỗ rỗng, mức độ cố kết, đất yếu KIẾN NGHỊ Bài tốn phân tích ổn định mái dốc có neo tốn lớn phức tạp, luận văn nghiên cứu tiếp trường hợp sau đây: - Nghiên cứu với địa chất yếu - Xét ảnh hưởng áp lực nước lỗ rỗng (bài toán ứng suất hiệu quả) - Nghiên cứu toán cố kết 83 - Xét toán kinh tế, tối ưu thiết kế - Xây dựng quy trình tính tốn thiết kế mái dốc có neo hồn thiện tổng quan 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Nguyễn Ngọc Bích, 2011 : Các biện pháp cải tạo đất yếu xây dựng, Trường đại học Xây Dựng, Hà Nội, Việt Nam [2] Khổng Trung Duân, 2002 : Nghiên cứu ứng dụng địa kỹ thuật để làm neo gia cố bờ bao vùng đất yếu, Luận văn cao học, Hà Nội, Việt Nam [3] Huỳnh Ngọc Hào, 2014: Nghiên cứu phương pháp tính tốn đắp có gia cường vải địa kỹ thuật cơng trình xây dựng đường ơtơ Việt Nam, Luận án tiến sỹ, Trường đại học Giao Thông Vận Tải, Hà Nội, Việt Nam [4] Liên danh tư vấn ALAI-PTCC-ECC, 2010 : Hồ sơ thiết kế dự án Sửa chữa chống sạt lở Dốc Kiền, Đà Nẵng, Việt Nam [5] Nguyễn Cảnh Thái, 2003: Thiết kế đập vật liệu địa phương, Bài giảng cao học, Hà Nội, Việt Nam [6] Nguyễn Viết Trung ntg, 1998: Công nghệ xử lý đất yếu vải địa kỹ thuật bấc thấm NXB Giao thông Vận tải, Hà Nội, Việt Nam [7] Phan Trường Phiệt,1997: Sử dụng vải địa kỹ thuật xây dựng - Bài giảng cao học, Hà Nội, Việt Nam [8] Tài liệu hướng dẫn sử dụng phần mềm Plaxis, GeoStudio 2007 [9] Tiêu chuẩn Anh BS 8006, 1995 : Tiêu chuẩn thực hành Đất vật liệu đắp khác có gia cường (có neo), Nhà xuất Xây Dựng, Hà Nội, Việt Nam [10] Tiêu chuẩn thiết kế 22 TCN 262, 2000: Quy trình khảo sát, thiết kế đường ơtơ đắp đất yếu Bộ Giao Thông Vận Tải, Hà Nội, Việt Nam [11] R Whitlow, 1999: Cơ học đất tập I, II, Nhà xuất Giáo Dục, Hà Nội , Việt Nam [12] Báo cáo đánh giá trường đơn vị tư vấn: Công ty cổ phần tư vấn xây dựng điện 85 PHỤ LỤC TÍNH TỐN ... xảy sạt trượt lớn Sạt trượt vai phải đập tràn bao gồm khu vực sau: khu vực 1: cửa vào đập tràn, khu vực 2: dốc nước đập tràn, khu vực 3: mũi phun hố xói đập tràn Chi tiết vết nứt khu vực sạt trượt. .. thuỷ điện Những cố thường xảy thời gian thi công hay cơng trình vừa xây dựng xong Ngun nhân cố chủ yếu sạt trượt đất hố móng, tạo mái? ?? Việc nghiên cứu giải pháp gia cường, xử lý chống sạt trượt. .. LÝ CHỐNG SẠT TRƯỢT CHO MÁI ĐÀO ĐẬP TRÀN THỦY ĐIỆN SÔNG BUNG 64 3.1 GIỚI THIỆU VỀ CƠNG TRÌNH 64 3.2 LỊCH SỬ HIỆN TƯỢNG PHÁ HOẠI MÁI DỐC 64 v 3.3 CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ CẦN THỰC