Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất kết cấu mặt đê đảm bảo chống lũ và kết hợp giao thông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐẶNG CÔNG HƯỞNG NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC ĐỀ XUẤT KẾT CẤU MẶT ĐÊ ĐẢM BẢO CHỐNG LŨ VÀ KẾT HỢP GIAO THÔNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI, NĂM 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐẶNG CÔNG HƯỞNG NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC ĐỀ XUẤT KẾT CẤU MẶT ĐÊ ĐẢM BẢO CHỐNG LŨ VÀ KẾT HỢP GIAO THÔNG Chun ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình thủy Mã số: 62580202 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Nguyễn Hữu Huế NGND.GS.TS Lê Kim Truyền HÀ NỘI, NĂM 2018 LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan công trình nghiên cứu thân tác giả Các kết nghiên cứu kết luận Luận án trung thực, không chép từ nguồn hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Tác giả luận án Đặng Công Hưởng i LỜI CÁM ƠN Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS NGUYỄN HỮU HUẾ NGND.GS.TS LÊ KIM TRUYỀN thầy hướng dẫn trực tiếp tác giả thực Luận án Xin cám ơn thầy dành nhiều cơng sức, trí tuệ, hướng dẫn, giúp đỡ thời gian tác giả thực Luận án Tác giả xin trân trọng cám ơn Nhà khoa học Trường Đại học Thủy lợi có nhiều đóng góp q báu, chân tình thẳng thắn để tác giả hoàn thành Luận án Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến Trường Đại học Thủy lợi, Khoa Cơng trình, Viện Kỹ thuật cơng trình, Phịng Đào tạo Đại học Sau đại học, Bộ môn Công nghệ Quản lý xây dựng, phịng ban Trường có giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trình thực nghiên cứu Tác giả xin trân trọng cám ơn Tỉnh ủy Bắc Ninh, UBND tỉnh Bắc Ninh, Sở Nông nghiệp PTNT tỉnh Bắc Ninh đơn vị Sở tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trình nghiên cứu công tác Tác giả xin cám ơn bạn đồng nghiệp, thầy cô Trường Đại học Giao thông vận tải, Đại học Mỏ - Địa chất, Công ty Cổ phần tư vấn kiểm định giao thông - xây dựng thi công xây dựng, Công ty Cổ phần xây dựng dịch vụ thương mại 68, Công ty Cổ phần xây dựng thủy lợi Hải Dương, Nhà máy Nhiệt điện Đông Triều phối hợp, giúp đỡ, tạo điều kiện trình tác giả nghiên cứu Tác giả xin cám ơn bạn đồng nghiệp, bạn bè nước giúp đỡ, động viên tác giả nghiên cứu Cuối cùng, tác giả xin cám ơn gia đình ln động viên, khích lệ, chỗ dựa vững để tác giả hoàn thành việc nghiên cứu ii MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH vi DANH MỤC BẢNG BIỂU .x DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT xii MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục đích nghiên cứu .2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng 3.2 Phạm vi nghiên cứu Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu 4.1 Cách tiếp cận 4.2 Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa lý luận thực tiễn Luận án 5.1 Ý nghĩa lý luận 5.2 Ý nghĩa thực tiễn Cấu trúc Luận án .3 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐÊ SÔNG KẾT HỢP GIAO THÔNG 1.1 Quá trình hình thành phát triển hệ thống đê sơng 1.1.1 Trên giới 1.1.2 Ở Việt Nam 1.2 Hệ thống đê sông tỉnh Bắc Ninh 11 1.2.1 Đặc điểm thủy văn, sơng ngịi địa chất cơng trình 12 1.2.2 Quy định tiêu chuẩn phịng lũ tuyến đê sơng tỉnh Bắc Ninh 17 1.2.3 Cao trình đỉnh đê trạng tuyến đê sông tỉnh Bắc Ninh 19 1.2.4 Quy hoạch hệ thống đê sông kết hợp làm đường giao thông tỉnh Bắc Ninh19 1.3 Các nghiên cứu nước đê kết hợp giao thông .21 1.3.1 Nghiên cứu nước 21 1.3.2 Nghiên cứu nước 22 1.4 Sử dụng chất kết dính để gia cố đất giới Việt Nam 25 iii 1.4.1 Nghiên cứu, sử dụng xi măng gia cố đất giới 25 1.4.2 Nghiên cứu, sử dụng xi măng gia cố đất Việt Nam 27 1.5 Những vấn đề đặt cho nghiên cứu đê kết hợp giao thông .29 1.6 Kết luận chương .33 CHƯƠNG CƠ SỞ KHOA HỌC ĐỂ CẢI THIỆN ĐẤT THÂN ĐÊ ĐẢM BẢO YÊU CẦU CHỐNG LŨ VÀ KẾT HỢP GIAO THÔNG 34 2.1 Các giải pháp gia cố đất 34 2.1.1 Giải pháp thay 34 2.1.2 Các giải pháp học 35 2.1.3 Các giải pháp hóa học 37 2.1.4 Các phương pháp vật lý gia cố đất .37 2.1.5 Các giải pháp thủy lực học 37 2.2 Cơ sở khoa học lựa chọn cấp phối vật liệu gia cố đất thân đê 39 2.2.1 Lý thuyết đường cong cấp phối 39 2.2.2 Phương pháp lấy mẫu đánh giá chất lượng mẫu gia cố 42 2.2.3 Nghiên cứu sử dụng xi măng kết hợp tro bay để gia cố đất 44 2.3 Kết luận chương .52 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC GIẢI PHÁP GIA CỐ ĐÊ KẾT HỢP LÀM ĐƯỜNG GIAO THÔNG 53 3.1 Nghiên cứu thực nghiệm phòng 53 3.1.1 Vật liệu thành phần lớp đất thân đê gia cố 53 3.1.2 Kết thí nghiệm phịng phân tích lớp đất thân đê gia cố 56 3.1.3 Vật liệu thành phần cấp phối đá dăm gia cố .68 3.1.4 Kết thực nghiệm phịng phân tích cấp phối đá dăm gia cố .71 3.2 Nghiên cứu thực nghiệm trường 74 3.2.1 Nghiên cứu thực nghiệm gia cố lớp đất thân đê 74 3.2.2 Thực nghiệm trường xác định hệ số thấm 93 3.2.3 Đánh giá tác động hỗn hợp đất gia cố môi trường 97 3.2.4 Kết thực nghiệm trường lớp cấp phối đá dăm gia cố tro bay xi măng 99 3.3 Kết luận chương .105 iv CHƯƠNG ỨNG DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHO ĐÊ HỮU ĐUỐNG, TỈNH BẮC NINH .107 4.1 Giới thiệu đoạn đê hữu Đuống từ Km21+600÷Km31+500 107 4.2 Áp dụng kết nghiên cứu cho đê hữu Đuống, Bắc Ninh 108 4.3 Kiểm tra lại phù hợp kết cấu đề xuất theo định 3230/QĐ-BGTVT 109 4.3.1 Tính tốn modul đàn hồi chung Et đất móng vật liệu hạt 111 4.3.2 Tính độ cứng tương đối chung kết cấu Rg .111 4.3.3 Tính ứng suất tải trọng trục xe gây 112 4.3.4 Tính ứng suất kéo uốn gradient nhiệt độ gây 114 4.3.5 Kiểm tra điều kiện tới hạn 115 4.4 Phân tích ổn định đê với kết cấu mặt đường đề xuất so với kết cấu mặt đường theo yêu cầu ngành giao thông 116 4.4.1 Phân tích ổn định đê với kết cấu truyền thống 116 4.4.2 Phân tích ổn định đê với kết cấu đề xuất 123 4.4.3 So sánh kết tính tốn hai loại mặt cắt đê .128 4.5 So sánh giá thành xây dựng hai phương án .128 4.6 Công tác tổ chức thi công lớp đất thân đê gia cố làm thượng kết cấu áo mặt đường đê 130 4.6.1 Công tác chuẩn bị .130 4.6.2 Công tác tổ chức thi công lớp đất gia cố tro bay xi măng .131 4.6.3 Nghiệm thu lớp đất gia cố 132 4.7 Kết luận chương .132 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .134 DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 136 TÀI LIỆU THAM KHẢO 137 PHỤ LỤC 142 PHỤ LỤC 1: PHỤ LỤC HÌNH ẢNH THÍ NGHIỆM TRONG PHỊNG VÀ THỰC NGHIỆM NGỒI HIỆN TRƯỜNG ĐÊ HỮU ĐUỐNG, TỈNH BẮC NINH PHỤ LỤC 2: PHỤ LỤC TÍNH TỐN GIÁ THÀNH XÂY DỰNG 1KM ĐÊ CỦA PHƯƠNG ÁN TRUYỀN THỐNG (PA1) VÀ PHƯƠNG ÁN ĐỀ XUẤT (PA2) v DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Hệ thống tuyến đê Hà Lan Hình 1.2 Đập ngăn triều Maeslant Hà Lan (nguồn: internet) Hình 1.3 Đê an tồn cao Nhật Bản (nguồn: internet) Hình 1.4 Các đê sơng vùng đồng sơng Hồng (nguồn: internet) Hình 1.5 Sơ họa hệ thống đê điều tỉnh Bắc Ninh 12 Hình 1.6 Mặt cắt ngang địa tầng đại diện đê hữu Đuống đoạn từ Km21+600÷Km30+300 14 Hình 1.7 Mặt cắt ngang địa tầng đại diện đê tả Đuống đoạn từ Km24+300÷Km28+500 15 Hình 1.8 Mặt cắt ngang địa tầng đại diện đê hữu Thái Bình đoạn từ Km0+00÷Km4+800 16 Hình 1.9 Mặt cắt ngang địa tầng đại diện đê hữu Cầu đoạn từ Km37+950÷Km69+500 17 Hình 1.10 Đường giao thơng đê sơng Đuống 20 Hình 1.11 Đê Hà Nội giai đoạn từ 1915 đến 1945 21 Hình 1.12 Đê Hà Nội giai đoạn từ 1945 đến 2000 21 Hình 1.13 Đê Hà Nội giai đoạn từ 2000 đến 2010 22 Hình 1.14 Các dạng mặt cắt ngang đê đa mục tiêu cho khu vực khác 23 Hình 1.15 Đồ thị ảnh hưởng hàm lượng xi măng đến cường độ nén .28 Hình 1.16 Ảnh hưởng thành phần hạt đất đến cường độ đất + xi măng 29 Hình 1.17 Phạm vi tác dụng tải trọng bánh xe 29 Hình 1.18 Sơ đồ cấu tạo mặt đường bê tơng xi măng thơng thường có khe nối 30 Hình 1.19 Sơ đồ tầng, lớp kết cấu - áo đường 30 Hình 2.1 Sử dụng đầm rơi để làm chặt đất mặt (nguồn: internet) 35 Hình 2.2 Sử dụng đầm lăn để làm chặt đất mặt (nguồn: internet) 36 Hình 2.3 Làm chặt đất phương pháp đầm rung (nguồn: internet) 36 Hình 2.4 Xử lý đất yếu cơng nghệ bấc thấm kết hợp cố kết chân không .38 Hình 2.5 Đường cong Fuller với hệ số h khác .41 Hình 2.6 Xác suất phủ xung quanh giá trị có chứa giá trị thực với mức ý nghĩa =0,10 .43 Hình 2.7 Ảnh chụp sau ống phóng kính hiển vi điện tử quét (SEM) phát cấu trúc mặt cắt ngang hạt tro bay độ phóng đại 750 lần (nguồn: internet) 44 vi Hình 3.1 Lượng lọt sàng hỗn hợp đất ĐHĐ 0% tro bay 59 Hình 3.2 Lượng lọt sàng hỗn hợp đất ĐHĐ 10% tro bay 59 Hình 3.3 Lượng lọt sàng hỗn hợp đất ĐHĐ 15% tro bay 59 Hình 3.4 Lượng lọt sàng hỗn hợp đất ĐHĐ 20% tro bay 60 Hình 3.5 Mối quan hệ CBR dung trọng khô lớn với mẫu 10; 30 65 chày đầm đất thân đê .61 Hình 3.6 Biểu đồ so sánh cường độ chịu nén bão hịa cường độ chịu nén khơng bão hòa loại hỗn hợp đất gia cố tuổi 14 ngày 67 Hình 3.7 Biểu đồ quan hệ cường độ chịu ép chẻ loại đất gia cố theo tuổi 14 ngày 67 Hình 3.8 Biểu đồ quan hệ modul đàn hồi loại đất gia cố theo tuổi 14 ngày 67 Hình 3.9 Biểu đồ thành phần hạt cấp phối đá dăm 70 Hình 3.10 Biểu đồ quan hệ % tro bay với cường độ chịu nén tuổi 14 ngày 73 Hình 3.11 Biểu đồ quan hệ % tro bay với cường độ chịu kéo ép chẻ tuổi 14 ngày .73 Hình 3.12 Biểu đồ quan hệ % tro bay với modul đàn hồi tuổi 14 ngày 73 Hình 3.13 Mặt cắt ngang trạng đê hữu Đuống 75 Hình 3.14 Máy xúc đào đất chỗ từ thân đê cũ tận dụng để gia cố 75 Hình 3.15 Giá trị sức chịu tải CBR thân đê trạng sau đào đến cao trình gia cố .77 Hình 3.16 Modul đàn hồi thân đê trạng sau đào đến cao trình gia cố 77 Hình 3.17 Máy phay làm tơi xốp đất đào thân đê 78 Hình 3.18 Sơ đồ mặt ô thi công thực nghiệm lần 79 Hình 3.19 Độ chặt đất vị trí gia cố lớp với lần lu lèn 81 Hình 3.20 Modul đàn hồi lớp đất sau rải lớp đất gia cố (lớp 1) 83 Hình 3.21 CBR điểm đo lớp đất gia cố (lớp 1) 83 Hình 3.22 Cơng tác khoan lấy mẫu đất trường .84 Hình 3.23 Cơng tác bảo dưỡng mẫu đất trường .84 Hình 3.24 Máy đo CBR controls model 70-T0108/E 84 Hình 3.25 Mối quan hệ lực biến dạng tương ứng với mẫu 10, 30 65 chày đầm 85 Hình 3.26 Mối quan hệ lực (kG) biến dạng tương ứng (mm) với mẫu 10, 30 65 chày đầm 85 Hình 3.27 Xác định CBR tương ứng với độ đặc tối ưu đất gia cố ô số 86 vii Hình 3.28 Sơ đồ mặt ô thi công thực nghiệm lần 87 Hình 3.29 Độ chặt đất vị trí gia cố lớp với đợt lu lèn 88 Hình 3.30 Cường độ chịu nén mẫu đất gia cố tro bay xi măng theo ngày tuổi 89 Hình 3.31 Khả chịu tải CBR mẫu đất gia cố tro bay xi măng theo ngày tuổi .90 Hình 3.32 Modul đàn hồi lớp đất thân đê gia cố đo trường 90 Hình 3.33 Cấu trúc hỗn hợp đất gia cố tuổi 14 ngày 91 Hình 3.34 Cấu trúc hỗn hợp đất gia cố tuổi 28 ngày 91 Hình 3.35 Khả chịu tải đất thân đê trường đo lớp thứ 92 Hình 3.36 Tính thấm vật liệu gia cố qua thí nghiệm thấm phịng 94 Hình 3.37 Vật liệu đất sét 95 Hình 3.38 Nước .95 Hình 3.39 Bộ đồ thí nghiệm thấm chun dụng 95 Hình 3.40 Máy cắt tay 95 Hình 3.41 Cắt hố thí nghiệm thấm 96 Hình 3.42 Hố thí nghiệm đo thấm 96 Hình 3.43 Lắp đặt dụng cụ thí nghiệm thấm trường 96 Hình 3.44 Quan sát ghi chép số liệu theo thời gian 96 Hình 3.45 Trộn hỗn hợp máy trộn tự hành 0,7m3 .101 Hình 3.46 Trộn hỗn hợp tập kết vào vị trí thi cơng .101 Hình 3.47 Dùng máy xúc kết hợp thủ công san gạt tạo phẳng 101 Hình 3.48 Bù ẩm cho hỗn hợp trình lu lèn 103 Hình 3.49 Bảo dưỡng phủ bao tải đay, tưới nước giữ ẩm 103 Hình 3.50 Quan hệ cường độ chịu nén mẫu đúc mẫu khoan theo thời gian 103 Hình 3.51 Quan hệ cường độ ép chẻ mẫu đúc mẫu khoan theo thời gian .104 Hình 3.52 Kết cấu áo mặt đường đê đề xuất sau nghiên cứu 105 Hình 4.1 Mặt cắt địa chất điển hình đê hữu Đuống đoạn từ Km21+600÷Km31+500 107 Hình 4.2 Kết cấu mặt đường đê đề xuất kết hợp giao thơng 108 Hình 4.3 Kết cấu mặt đường đê theo tiêu chuẩn ngành giao thơng (truyền thống) 109 Hình 4.4 Sơ đồ khối tính tốn thấm phần mềm SEEP/W 116 viii [68] Bộ NN&PTNT “QCVN 04-05:2012/BNNPTNT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia cơng trình thủy lợi - Các quy định chủ yếu thiết kế.” Việt Nam 2012 [69] TCVN 6882:2001 “Phụ gia khoáng cho xi măng.” Việt Nam 2001 [70] TCVN 9843:2013 “Xác định mô đun đàn hồi vật liệu đá gia cố chất kết dính vơ phịng thí nghiệm.” Việt Nam 2013 [71] Liên danh Trung tâm Tư vấn & CGCN Thủy lợi - Công ty cổ phần Long Mã Công ty TNHH thương mại 2899 “Báo cáo khảo sát địa chất cơng trình, dự án Nâng cấp tuyến đê hữu Đuống, tỉnh Bắc Ninh.” Việt Nam 2014 [72] TCVN 10379:2014 “Gia cố đất chất kết dính vơ cơ, hóa chất gia cố tổng hợp, sử dụng xây dựng đường - thi công nghiệm thu.” Việt Nam 2014 [73] 22TCN 346:2006 “Quy trình thí nghiệm xác định độ chặt nền, móng đường phễu rót cát.” Việt Nam 2006 [74] TCVN 8723:2012 “Đất xây dựng cơng trình thủy lợi - Phương pháp xác định hệ số thấm đất.” Việt Nam 2012 [75] TCVN 8731:2012 “Đất xây dựng cơng trình thủy lợi - Phương pháp xác định độ thấm nước đất thí nghiệm đổ nước hố đào hố khoan trường.” Việt Nam 2012 [76] Bộ Tài nguyên Môi trường “QCVN 40:2011/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia nước thải công nghiệp.” Việt Nam 2011 [77] TCVN 9902:2016 “Công trình thủy lợi - u cầu thiết kế đê sơng.” Việt Nam 2016 [78] TCVN 8216:2009 “Thiết kế đập đất đầm nén.” Việt Nam 2009 141 PHỤ LỤC 142 PHỤ LỤC 1: PHỤ LỤC HÌNH ẢNH THÍ NGHIỆM TRONG PHỊNG VÀ THỰC NGHIỆM NGOÀI HIỆN TRƯỜNG ĐÊ HỮU ĐUỐNG, TỈNH BẮC NINH A THÍ NGHIỆM TRONG PHỊNG Hình P1.1 Phịng thí nghiệm thuộc Viện Khoa học cơng nghệ xây dựng Hình P1.2 Cơng tác đúc mẫu Hình P1.3 Cơng tác bảo dưỡng mẫu đúc phịng thí nghiệm phịng thí nghiệm B THỰC NGHIỆM HIỆN TRƯỜNG B.1 Cơng tác chuẩn bị mặt thi công thực nghiệm (a) Tổ chức đắp đường tránh, đặt biển cảnh báo, khoanh dây phản quang bảo vệ khu vực thi công thực nghiệm (b) Mặt đường bê tông (c) Đào bỏ lớp bê tơng mặt đường cũ hư K30+880÷K30+930 bị nứt gãy hỏng lớp cấp phối đá dăm gia cố (d) Máy đào đất thân đê cũ tận dụng để gia cố (e) Hố móng sau đào đất đến cao trình yêu cầu (f) Đo CBR lớp đất thân đê hữu sau đào đất đến cao trình yêu cầu (g) Đo modul đàn hồi thân đê hữu sau đào đất đến cao trình yêu cầu (h) Tro bay nhà máy nhiệt điện Đông Triều (i) Xi măng Nghi Sơn PCB40 công trường thực nghiệm Hình P1.4 Cơng tác tổ chức mặt thi cơng thực nghiệm B.2 Phương tiện máy móc, thiết bị phục vụ q trình thi cơng thực nghiệm (a) Máy đào 0,8m3 (b) Máy lu rung (c) Ơ tơ (d) Máy trộn 0,7m3 (e) Máy phay (f) Máy đo CBR controls model 70-T0108/E (g) Thiết bị đo CBR (h) Cần Benkelman (i) Phễu rót cát (j) Cối Proctor (k) Máy khoan mẫu (l) Máy nén mẫu (m) Máy cắt (n) Dụng cụ thí nghiệm thấm Hình P1.5 Các máy móc, thiết bị phục vụ thi cơng thực nghiệm B.3 Thi công thực nghiệm gia cố lớp vật liệu (a) Máy phay làm nhỏ tơi xốp đất đào thân đê (b) Thí nghiệm xác định độ ẩm trường phương pháp đốt cồn (c) Trộn hỗn hợp gia cố gồm đất + tro bay + xi măng máy trộn 0,7m3 (d) San đầm lớp đến độ chặt yêu cầu (e) Xác định độ chặt lớp phương (f) Công tác đúc lấy mẫu lớp pháp rót cát (g) Bảo dưỡng mẫu trường (h) Che bao tải đay, dưỡng ẩm bảo dưỡng lớp đất gia cố lần (i) Công tác khoan lấy mẫu lớp (j) Đo modul đàn hồi lớp đất gia cố lần tuổi ngày (k) Xác định CBR trường lớp đất gia cố (l) Thí nghiệm nén mẫu lần tuổi ngày Hình P1.6 Thi cơng lớp đất thân đê gia cố lần (a) Thí nghiệm xác định độ ẩm (b) San gạt, tạo phẳng lớp đất gia cố thứ trường phương pháp đốt cồn (c) Đầm lớp máy đầm (d) Xác định độ chặt lớp phương pháp rót cát (e) Bảo dưỡng lớp đất gia cố lần (f) Đo modul đàn hồi lớp đất gia cố lần cần benkelman kết hợp cứng Hình P1.7 Thi công lớp đất thân đê gia cố lần (a) Cấp phối đá dăm loại tập kết công trường (b) Lu lèn lớp cấp phối đá dăm gia cố tro bay xi măng Hình P1.8 Thi công lớp cấp phối đá dăm gia cố tro bay xi măng PHỤ LỤC 2: PHỤ LỤC TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH XÂY DỰNG 1KM ĐÊ CỦA PHƯƠNG ÁN TRUYỀN THỐNG (PA1) VÀ PHƯƠNG ÁN ĐỀ XUẤT (PA2) Các thông số thiết kế kết cấu mặt đường đê hai phương án sau: - Chiều dài đoạn tính khối lượng: 1000m - Phương án 1: Kết cấu áo đường theo Quyết định số 3032/BGTVT + Chiều rộng mặt đường: 7m + Chiều dày mặt BTXM M300: 30cm + Chiều dày lớp móng CPĐD loại gia cố 5% XM: 15cm + Chiều dày lớp móng CPĐD loại 2: 15cm + Chiều dày lớp thượng: 80cm + Đất đắp đầm chặt K≥0,98, CBR≥6: 30cm + Đất đắp đầm chặt K≥0,95, CBR≥4: 50cm - Phương án 2: Kết cấu mặt đường đê đề xuất theo kết nghiên cứu + Chiều rộng mặt đường: 7m + Chiều dày mặt BTXM M300: 25cm + Chiều dày lớp móng CPĐD loại gia cố 4% CKD: 18cm + Chiều dày lớp thượng đất gia cố TB XM: 30cm + Đất đắp đầm chặt K≥0,98, CBR≥6: 30cm Khối lượng đào đắp xây lắp hạng mục hai phương án thống kê ghi rõ Bảng P2.1 Bảng P2.1 Bảng tổng hợp khối lượng xây dựng hai phương án TT Đơn Hạng mục A vị PA1 PA2 Chênh lệch (PA2-PA1) Phần công tác đất Bóc phong hóa dày 20cm m3 1.310,00 1.150,00 -160,00 Phá dỡ bê tông mặt đường cũ m3 1.500,00 1.500,00 0,00 Đào bỏ cấp phối đá dăm đổ thải cự ly 5km xe m3 1.680,00 1.680,00 0,00 TT Đơn Hạng mục vị PA1 PA2 8.340,00 3.920,00 Chênh lệch (PA2-PA1) Đất đào cấp thân đê máy đào 0,8m3 (tận dụng đắp mở rộng đê) m3 Đất đào cấp giật cấp thủ công (tận dụng đắp mở rộng đê) m3 Đất đắp cấp đầm chặt độ chặt K≥0,95; CBR≥4 máy đầm m3 4.090,00 -4.090,00 Đất đắp cấp đầm chặt độ chặt K≥0,98; CBR≥6 máy đầm (đất mua) m3 2.280,00 -2.280,00 Đắp hỗn hợp đất cấp trộn tro bay xi măng đầm chặt độ chặt K≥0,98, CBR≥6 máy đầm (tận dụng đất đào) Cấp phối đá dăm loại độ chặt K≥0,98 máy đầm m3 1.140,00 -1.140,00 10 Cấp phối đá dăm loại gia cố 5% xi măng m3 1.140,00 -1.140,00 11 Cấp phối đá dăm loại gia cố 4% chất kết dính 12 Đất đắp K≥0,95 đắp thủ công lề đường 13 Trồng cỏ mái đê B -4.420,00 0,00 3.800,00 3.800,00 1.270,80 1.270,80 m3 1.830,00 690,00 -1.140,00 m2 2.990,00 22.150,00 19.160,00 Phần công tác xây lắp Bê tông đường M300 đá 1x2 m3 2.100,00 1.750,00 -350,00 Nilon tái sinh lót đáy đổ bê tơng đường m2 7.000,00 7.000,00 0,00 Quét sơn chống gỉ lớp thép truyền lực (khe dọc) m2 37,70 78,54 40,84 Quét nhựa đường lớp thép khe giãn, khe co ngang m2 158,02 158,02 0,00 TT Hạng mục Đơn vị PA1 PA2 Chênh lệch (PA2-PA1) Cắt khe co mặt đường 1x4 m 1.316,00 1.316,00 0,00 Chèn matit khe dọc, co, giãn mặt đường kg 2.869,63 2.869,63 0,00 Chèn gỗ khe giãn mặt đường m3 0,27 0,23 -0,04 Ống nhựa u.PVC D30 đặt đầu thép chuyển vị m 21,12 21,12 0,00 Mạt cưa tẩm nhựa đường chèn ống nhựa m3 0,01 0,01 0,00 kg 5.018,62 5.018,62 0,00 10 Thép khe dọc, co, giãn đường a Khe dọc 0,00 Thép gân 10 < d ≤ 18 mm b 887,81 Khe co ngang 0,00 0,00 Thép tròn trơn d > 18 mm c 887,81 3.622,16 3.622,16 Khe giãn 0,00 0,00 Thép tròn trơn d > 18 mm 11 Ván khuôn thép mặt đường m2 508,64 508,64 0,00 929,40 774,50 -154,90 Với khối lượng tính tốn Bảng P2.1, sử dụng phần mềm dự toán G8 2016 tính tốn với đơn giá vật liệu, máy móc nhân công thời điểm tháng 10 năm 2017 tỉnh Bắc Ninh cho giá thành xây dựng cơng trình hai phương án sau: Bảng P2.2 Bảng tổng hợp chi phí xây dựng cơng trình phương án truyền thống Chi phí xây dựng Thuế giá trị gia Chi phí xây dựng trước thuế tăng sau thuế PA1 6.791.334.016 679.133.402 7.470.467.418 Tổng cộng 6.791.334.016 679.133.402 7.470.467.418 Hạng mục Làm trịn 7.470.467.000 Bảng P2.3 Bảng tổng hợp chi phí xây dựng cơng trình phương án đề xuất Chi phí xây dựng Thuế giá trị Chi phí xây dựng trước thuế gia tăng sau thuế PA2 6.501.895.081 650.189.508 7.152.084.589 Tổng cộng 6.501.895.081 650.189.508 7.152.084.589 Hạng mục Làm tròn 7.152.085.000 Các kết tính tốn giá thành hai phương án tổng hợp Bảng 4.7 với giá thành phương án đề xuất phương án truyền thống 318 triệu đồng/1km ... thích hợp đảm bảo chống lũ kết hợp giao thơng Mục đích nghiên cứu - Xây dựng sở khoa học để lựa chọn kết cấu mặt đê đảm bảo chống lũ kết hợp giao thông; - Xây dựng sở khoa học để gia cố đất thân đê. ..BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐẶNG CÔNG HƯỞNG NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC ĐỀ XUẤT KẾT CẤU MẶT ĐÊ ĐẢM BẢO CHỐNG LŨ VÀ KẾT HỢP GIAO THÔNG Chun ngành:... vấn đề mục tiêu nghiên cứu trình bày chương 33 CHƯƠNG CƠ SỞ KHOA HỌC ĐỂ CẢI THIỆN ĐẤT THÂN ĐÊ ĐẢM BẢO YÊU CẦU CHỐNG LŨ VÀ KẾT HỢP GIAO THÔNG Từ kết nghiên cứu tổng quan chương cho thấy để đê kết