(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu các giải pháp tăng cường ổn định bảo vệ mái đê biển tràn nước

(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu các giải pháp tăng cường ổn định bảo vệ mái đê biển tràn nước(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu các giải pháp tăng cường ổn định bảo vệ mái đê biển tràn nước(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu các giải pháp tăng cường ổn định bảo vệ mái đê biển tràn nước(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu các giải pháp tăng cường ổn định bảo vệ mái đê biển tràn nước(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu các giải pháp tăng cường ổn định bảo vệ mái đê biển tràn nước(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu các giải pháp tăng cường ổn định bảo vệ mái đê biển tràn nước(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu các giải pháp tăng cường ổn định bảo vệ mái đê biển tràn nước(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu các giải pháp tăng cường ổn định bảo vệ mái đê biển tràn nước(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu các giải pháp tăng cường ổn định bảo vệ mái đê biển tràn nước(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu các giải pháp tăng cường ổn định bảo vệ mái đê biển tràn nước(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu các giải pháp tăng cường ổn định bảo vệ mái đê biển tràn nước(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu các giải pháp tăng cường ổn định bảo vệ mái đê biển tràn nước(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu các giải pháp tăng cường ổn định bảo vệ mái đê biển tràn nước(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu các giải pháp tăng cường ổn định bảo vệ mái đê biển tràn nước(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu các giải pháp tăng cường ổn định bảo vệ mái đê biển tràn nước(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu các giải pháp tăng cường ổn định bảo vệ mái đê biển tràn nước(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu các giải pháp tăng cường ổn định bảo vệ mái đê biển tràn nước(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu các giải pháp tăng cường ổn định bảo vệ mái đê biển tràn nước(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu các giải pháp tăng cường ổn định bảo vệ mái đê biển tràn nước

i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI HOÀNG VIỆT HÙNG NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG ỔN ĐỊNH BẢO VỆ MÁI ĐÊ BIỂN TRÀN NƯỚC LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Hà Nội, 2012 ii BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI HOÀNG VIỆT HÙNG NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG ỔN ĐỊNH BẢO VỆ MÁI ĐÊ BIỂN TRÀN NƯỚC Chuyên ngành: Địa kỹ thuật Xây dựng Mã số: 62-58-60-01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Cán hướng dẫn khoa học: PGS.TS Trịnh Minh Thụ 2.GS.TS Ngô Trí Viềng Hà Nội, 2012 iii LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu khoa học tơi thực Các kết quả, số liệu luận án trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận án Hoàng Việt Hùng iv LỜI CẢM ƠN Tác giả luận án xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Trịnh Minh Thụ GS.TS Ngơ Trí Viềng hai Thầy hướng dẫn trực tiếp tác giả thực luận án Xin cảm ơn hai Thầy dành nhiều cơng sức, trí tuệ hỗ trợ tài để tác giả hồn thành luận án nghiên cứu thời gian Tác giả xin bày tỏ lịng biết ơn tới GS Nguyễn Cơng Mẫn, xin cảm ơn Giáo sư có đóng góp quý báu cho tác giả trình thực luận án Tác giả xin trân trọng cảm ơn GS.TS Nguyễn Quang Kim-Hiệu trưởng nhà trường có hỗ trợ kịp thời thiết bị thí nghiệm q trình nghiên cứu tác giả luận án Tác giả xin trân trọng cảm ơn Vụ Đại học Sau Đại học-Bộ Giáo dục Đào tạo, Hội đồng Khoa học Đào tạo Khoa Cơng trình, Phịng Đào tạo Đại học Sau Đại học, Phịng Khoa học Cơng nghệ-Trường Đại học Thuỷ lợi, Cục Sở hữu Trí tuệ-Bộ Khoa học Công nghệ, nhà khoa học từ đơn vị có đóng góp, giúp đỡ quý báu cho tác giả trình thực nghiên cứu Cuối cùng, tác giả xin chân thành cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp gia đình động viên, khuyến khích để tác giả hồn thành luận án nghiên cứu Tác giả Hoàng Việt Hùng v MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục đích nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu .3 Ý nghĩa khoa học thực tiễn .4 Những đóng góp luận án Bố cục luận án CHƯƠNG I TỔNG QUAN GIẢI PHÁP BẢO VỆ MÁI ĐÊ BIỂN 1.1 Mở đầu .7 1.2 Tổng quan giải pháp bảo vệ mái đê biển giới 1.2.1 Giải pháp bảo vệ mái đê phía biển 1.2.2 Giải pháp bảo vệ mái đê phía đồng 17 1.3 Tổng quan giải pháp bảo vệ mái đê biển Việt Nam .19 1.3.1 Một số hình thức kết cấu kè mái đê phía biển 19 1.3.2 Bảo vệ mái đê phía đồng 24 1.4 Một số vấn đề gây ổn định lớp bảo vệ mái đê biển thường gặp 24 1.4.1 Cơ chế phá huỷ đê sóng tràn 24 1.4.2 Một số tồn kỹ thuật kè bảo vệ mái đê phía biển ổn định xói mái đê đồng .27 1.4.3 Sự phá huỷ đê biển sóng tràn 29 1.4.4 Hướng tiếp cận lựa chọn giải pháp công nghệ .30 1.5 Kết luận chương I 31 CHƯƠNG II CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN TĂNG CƯỜNG ỔN ĐỊNH BẢO VỆ MÁI ĐÊ 33 2.1 Đặc điểm neo đất ngun tắc tính tốn .33 2.1.1 Mục đích 33 2.1.2 Nguyên lý chống nhổ neo 33 2.1.3 Các nhân tố ảnh hưởng đến lực chống nhổ neo 34 2.1.4 Các phương pháp xác định khả chịu lực kéo nhổ neo 36 2.2 Nghiên cứu neo gia cố cho lát mái đê biển .44 2.2.1 Đặt vấn đề 44 2.2.2 Bản chất kỹ thuật giải pháp 45 vi 2.3 Thiết lập biểu thức xác định sức chịu tải neo xoắn sử dụng gia cố lát mái đê biển .47 2.3.1 Những giả thiết định lý dùng phương pháp phân tích giới hạn 48 2.3.2 Lập biểu thức xác định sức chịu nhổ giới hạn 52 2.4 Kết luận chương II 57 CHƯƠNG III NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM CÁC GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG ỔN ĐỊNH BẢO VỆ MÁI ĐÊ BIỂN 59 3.1 Mở đầu 59 3.2 Thí nghiệm xác định khả neo giữ neo xoắn 59 3.2.1 Nội dung thí nghiệm 59 3.2.2 Lập phương trình xác định Sêry thí nghiệm 60 3.2.3 Thiết kế neo xoắn 63 3.2.4 Thí nghiệm thử tải neo xoắn 65 3.2.5 Kiểm chứng biểu thức xác định sức chịu tải neo xoắn 74 3.2.6 Thí nghiệm mơ hình vật lý để đánh giá mật độ bố trí neo gia cố 79 3.3 Nghiên cứu ứng dụng phụ gia CONSOLID 85 3.3.1 Giới thiệu sản phẩm phụ gia CONSOLID mục đích nghiên cứu 85 3.3.2 Các thí nghiệm với đất sét có phụ gia 85 3.3.3 Thí nghiệm với đất cát cát sử dụng phụ gia 98 3.3.4 Nhận xét kết thí nghiệm đất gia cường 103 3.4 Nghiên cứu khả xói bề mặt đất có phụ gia .103 3.4.1 Mục đích 103 3.4.2 Nội dung kết thí nghiệm 104 3.4.3 Nhận xét kết thí nghiệm xói bề mặt 106 3.5 Kết luận chương III .106 CHƯƠNG IV ỨNG DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TÍNH TỐN CHO ĐÊ BIỂN NAM ĐỊNH 109 4.1 Giới thiệu cơng trình 109 4.2 Tài liệu dùng thiết kế 109 4.2.1 Tài liệu địa hình .109 4.2.2 Tài liệu địa chất 109 4.3 Giải pháp kỹ thuật nâng cấp đê 111 4.3.1 Các thông số đê biển Giao Thuỷ-Nam Định 111 vii 4.3.2 Tăng cường ổn định bảo vệ mái đê phía biển theo tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế đê biển-2012 kết hợp neo gia cố lát mái 111 4.3.3 Đề xuất tính tốn gia cố mái đê kết hợp neo xét cân áp lực đẩy ngược sóng .113 4.3.4 Xử lý đất đắp vỏ bọc đê biển phía đồng phụ gia CONSOLID115 4.4 Xây dựng phần mềm tính tốn viên gia cố mái đê biển kết hợp neo .116 4.4.1 Mục đích 116 4.4.2 Lựa chọn ngơn ngữ lập trình 116 4.4.3 Cấu trúc chương trình 116 4.5 Kết luận chương IV .121 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 122 I Kết luận 122 II Điều kiện áp dụng kết nghiên cứu 123 III Tồn 124 IV Kiến nghị 125 TÀI LIỆU THAM KHẢO 127 viii MỤC LỤC HÌNH VẼ CHƯƠNG I Hình 1.1: Gia cường mái đê biển Hà Lan Hình 1.2: Cấu kiện bê tông lắp ghép Hình 1.3: Một dạng cấu kiện gia cố đê biển Nhật Bản Hình 1.4: Thiết bị thi cơng cấu kiện gia cố mái đê biển Hà Lan Hình 1.5: Cấu kiện bê tơng gia cố dạng cột 10 Hình 1.6: Kè đê biển đá xếp phủ nhựa đường 11 Hình 1.7: Thảm bê tơng liên kết dây cáp 12 Hình 1.8: Thảm bê tông sử dụng làm kè đê biển Hà Lan 12 Hình 1.9: Thảm gia cường hệ thống túi vải địa kỹ thuật 13 Hình 1.10: Mở rộng ứng dụng túi địa kỹ thuật 14 Hình 1.11: Ống địa kỹ thuật xây dựng đê kè 14 Hình 1.12: Mở rộng ứng dụng ống địa kỹ thuật 15 Hình 1.13: Ống địa kỹ thuật gia cường bảo vệ bờ Hà Lan 15 Hình 1.14: Một số biện pháp kỹ thuật gia cố mái đê 16 Hình 1.15: Vải địa kĩ thuật dùng gia cố lớp bảo vệ mái 16 Hình 1.16: Thảm cỏ chống xói mái đê 17 Hình 1.17: Sử dụng lưới sợi tổng hợp kết hợp trồng cỏ chống xói 18 Hình 1.18: Bể bê tơng có bố trí ống tiêu nước 18 Hình 1.19: Bể bê tơng có tính tiêu 19 Hình 1.20: Kè bảo vệ mái đá lát khan Hải Hậu-Nam Định 20 Hình 1.21: Kè đá xây liền khối Thái Bình 20 Hình 1.22: Kè lát mái bê tơng đổ chỗ 21 Hình 1.23: Kè cấu kiện bê tơng nhỏ 22 Hình 1.24: Kè cấu kiện bê tông khối lớn 22 Hình 1.25: Kè lát mái cấu kiện TSC-178 23 Hình 1.26: Kè cấu kiện BT liên kết chiều 23 Hình 1.27: Cơ chế phá huỷ đê sóng tràn 25 Hình 1.28: Lực tác dụng sóng lên mái kè dạng bê tơng 25 Hình 1.29: Tấm lát mái đê biển bị lún sụt 28 Hình 1.30: Tấm lát mái đê biển bị bong tróc 28 Hình 1.31: Phá huỷ mái phía biển dẫn đến xói hỏng đê 28 Hình 1.32: Các viên gia cố không đủ trọng lượng 28 Hình 1.33: Mái đê biển phía đồng bị sóng tràn qua 29 ix Hình 1.34: Đê biển đắp đất có hàm lượng cát cao bị xói hỏng 29 Hình 1.35: Viên gia cố bị đẩy ngược 29 Hình 1.36: Đê biển Hải Phịng cứng hố bề mặt-chống sóng tràn 30 Hình 1.37: Bão số 2-2005 mái hạ lưu bị phá huỷ tồn sóng tràn 30 CHƯƠNG II Hình 2.1: Nguyên lý chịu lực neo 33 Hình 2.2: Các hình thức mũi neo giữ 35 Hình 2.3: (a) Neo đất có dạng mở rộng đáy hình trụ trịn (b) Đáy mở rộng với nhiều hình nón cụt 35 Hình 2.4: Cấu tạo mũi cọc xoắn 39 Hình 2.5: Sơ đồ bố trí neo cho lát mái 45 Hình 2.6: Chi tiết dạng neo gia cố 46 Hình 2.7: Chi tiết liên kết với lát mái 47 Hình 2.8: Ứng dụng lý thuyết dẻo cho đất 48 Hình 2.9: Mơ hình vật lý mô hướng chuyển vị đất bị cắt 49 Hình 2.10: Giả thiết mặt nón phá hoại mũi neo xoắn 52 Hình 2.11: Kết thí nghiệm mơ hình đất tương tự với (H/D) ≤ ÷ 55 Hình 2.12: Kết thí nghiệm mơ hình đất tương tự với (H/D) = 55 CHƯƠNG III Hình 3.1: Các chi tiết neo xoắn 64 Hình 3.2: Hai mũi neo điển hình thí nghiệm 64 Hình 3.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm kéo neo 65 Hình 3.4: Sức chịu tải kéo nhổ mũi neo theo độ sâu 68 Hình 3.5: Sức chịu tải kéo nhổ mũi neo NĐ10-Đất đê Giao Thuỷ 69 Hình 3.6: Sức chịu tải kéo nhổ mũi neo NĐ11-Đất đê Giao Thuỷ 70 Hình 3.7: Sức chịu tải kéo nhổ neo xoắn NĐ10 - Đất khu vực Đại học Thuỷ lợi 72 Hình 3.8: Sức chịu tải kéo nhổ neo xoắn NĐ11 - Đất khu vực Đại học Thuỷ lợi 73 Hình 3.9: Thiết bị mơ hình thí nghiệm 76 Hình 3.10: Sơ đồ bố trí thí nghiệm kéo mảng gia cố 80 Hình 3.11: Sơ đồ vị trí viên gia cố tính từ điểm đặt tải (điểm 0) 81 Hình 3.12: Diễn biến mẫu sau ngâm nước 88 Hình 3.13: Diễn biến mẫu sau 20 ngày ngâm nước 89 Hình 3.14: Thiết bị nén trục 90 x Hình 3.15: Quan hệ ứng suất biến dạng mẫu nén nở hông tự sau thời gian ngày 91 Hình 3.16: Quan hệ ứng suất biến dạng mẫu nén nở hông 91 tự sau thời gian 15 ngày 91 Hình 3.17: Quan hệ ứng suất biến dạng mẫu nén nở hông tự sau thời gian 30 ngày 92 Hình 3.18: Thiết bị nén ba trục 94 Hình 3.19: Kết thí nghiệm mẫu 0% phụ gia 95 Hình 3.20: Kết thí nghiệm mẫu 2% phụ gia 95 Hình 3.22: Thí nghiệm rã chân mẫu đất cát có sử dụng phụ gia 98 Hình 3.23: Thí nghiệm đánh giá độ rã chân-sập mẫu 100 Hình 3.24: Các mẫu sau 15 phút đổ nước 100 Hình 3.25: Các mẫu sau 30 ngày ngâm nước 100 Hình 3.26: Một số hình ảnh thí nghiệm mẫu điều kiện ngập-khơ-ngập 102 Hình 3.27: Chuẩn bị mẫu thí nghiệm 104 Hình 3.28: Điều chỉnh lưu lượng chảy qua mơ hình 105 Hình 3.29: Một số mặt cắt điển hình q trình thí nghiệm 106 CHƯƠNG IV Hình 4.1: Cấu trúc sơ đồ tính tốn 117 Hình 4.2: Giao diện chương trình 118 Hình 4.3: Giao diện chương trình tính với lựa chọn 118 Hình 4.4: Giao diện chương trình tính với lựa chọn 119 117 Với cấp độ sóng yêu cầu tính áp lực đẩy ngược lên mảng cân với lực trọng lượng thân mảng gia cố neo từ tính mật độ neo gia cố tính lực gia tải neo đơn vị diện tích Với cấp độ sóng u cầu, lực gia tải neo tính trọng lượng viên gia cố Với cấp độ sóng yêu cầu, kích thước viên gia cố có, tính khối lượng yêu cầu ổn định, chọn kích thước neo mật độ neo cần dùng gia cường thêm Sơ đồ tính tốn trình bày hình 4.1 õy MENU CHíNH CủA CHƯƠNG TRìNH Lựa chọn Nhập ®iỊu kiƯn biªn thủ lùc Đúng NhËp ®iỊu kiƯn kü thuật viên gia cố So sánh P đn W gia cố Lựa chọn Nhập điều kiện biên thuỷ lực Nhập điều kiện biên địa kỹ thuật thông sè neo TÝnh: W gia cè = P®n - F neo Lựa chọn Nhập điều kiện biên thuỷ lực Nhập điều kiện kỹ thuật viên gia cố Tính: F neo = P ®n - Wgia cè Sai NhËp điều kiện biên địa kỹ thuật thông số neo Pđn So sánh Sai W gia cố + F neo Kích thước viên gia cố Nhập biên địa ki thuật Th«ng sè neo Đúng L­u File Hình 4.1: Cấu trúc sơ đồ tính tốn 118 Hình 4.2 giao diện điển hình chương trình NTM-01 Hình 4.2: Giao diện chương trình Hình 4.3: Giao diện chương trình tính với lựa chọn 119 Hình 4.4: Giao diện chương trình tính với lựa chọn Kết tính tốn thể giao diện chương trình lưu File liệu dạng bảng Bảng 4.6 kết tính tốn chương trình sau chuyển kết sang bảng Excel 120 Bảng 4.6: Kết tính tốn phần mềm NTM-01 I Điều kiện biên thuỷ lực Trị số Chiều cao sóng H s (m) 1,69 Chiều dài sóng λ (m) 29,49 Chiều cao nước trước cơng trình (m) 3,45 Hệ số mái đê m 4,0 Hệ số k n 0,8 Ghi II Thơng số viên gia cố Kích thước viên gia cố (m) 0,4x0,4 Chiều dày viên gia cố (m) 0,28 Trọng lượng riêng (t/m3) 2,50 III Điều kiện biên Địa KT Góc ma sát φ (độ) 16,00 Lực dính đơn vị c (kN/m2) 6,00 Trọng lượng riêng đẩy (kN/m ) 11,90 Khoảng cách neo (tính theo số viên gia cố) 5,00 Đường kính mũi neo (m) 0,14 Chiều dài mũi neo (m) 0,35 IV Kết tính tốn Hợp lực đẩy lên viên gia cố (kg) 135,0 Trọng lượng viên gia cố (kg) 112,0 Lực cần gia tăng cho viên gia cố (kg) 23,00 Tải trọng giới hạn neo (kg) 706 Tải trọng neo phân bố cho viên gia cố (kg) 28 Tổng trọng lượng viên gia cố + neo (kg) 140 Kết luận ổn định B>A A B Vậy với viên gia cố tại, kích thước 0,4x0,4x0,28 (m) có khối lượng 112 kg, cần gia cường thêm neo với thơng số sau: Đường kính mũi neo: 0,14 m; Chiều dài mũi neo: 0,35 m; Độ sâu cắm neo H: 1,12 m; Khoảng cách bố trí neo n: viên gia cố/neo hay m/neo 121 4.5 Kết luận chương IV (1) Ứng dụng kết nghiên cứu, tính cụ thể cho đoạn đê biển Giao ThuỷTỉnh Nam Định Kết tính tốn thể sở khoa học mức độ xác nghiên cứu thực nghiệm (2) Tính tốn ứng dụng tăng cường ổn định cho viên gia cố mái đê phía biển trình bày với hai nội dung: Nội dung sử dụng tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế đê biển [6] kết hợp với giải pháp neo giữ lát mái Kết tính tốn khẳng định mức độ gia tăng an toàn tin cậy Nội dung đề xuất tính tốn trực tiếp áp lực đẩy ngược lên viên gia cố, so sánh áp lực với trọng lượng viên gia cố để định gia cường neo Đây đề xuất để so sánh đối chứng với cách tính tiêu chuẩn ngành, kết tính cho thấy phù hợp Đề xuất mở rộng để tính tốn với nhiều dạng gia cố khác chẳng hạn gia cố bê tông, nhiều dạng cấu kiện bê tông lắp ghép (3) Kết tính tốn cho thấy cần phải sử dụng giải pháp tăng cường ổn định cho đê biển Với mái đê phía biển, sử dụng giải pháp neo gia cố lát mái, với thông số neo gia cường bảng 4.5 Với mái phía đồng, sử dụng phụ gia CONSOLID trộn vào đất chỗ làm vỏ bọc đê biển dày 50 cm với hàm lượng phụ gia 2% (4) Xây dựng phần mềm tính ổn định lát mái đơn giản, tiện dụng, giảm khối lượng tính tốn đáng kể cho người thiết kế Cho phép lựa chọn phương án neo, mật độ neo theo yêu cầu tiêu chuẩn kinh tế, kỹ thuật 122 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I Kết luận Luận án nghiên cứu, phân tích, đánh giá giải pháp gia cường bảo vệ mái đê biển nước liên quan mật thiết đến đề tài luận án, nêu vấn đề tồn vấn đề mà luận án tập trung giải Nêu rõ tính cấp thiết việc tăng cường ổn định bảo vệ mái đê biển trước hai tồn mái đê đồng thường bị xói hỏng nước tràn kết cấu bảo vệ mái đê phía biển thường chịu tác động trực tiếp sóng biển nên thường bị bong tróc, lún sụt Hai tồn có nguy phá vỡ đê lúc cần phải gia tăng độ an toàn tránh nguy vỡ đê Luận án làm rõ sở khoa học cho giải pháp dùng neo xoắn gia tăng độ an toàn lớp bảo vệ mái phía biển Đây giải pháp khoa học cơng nghệ để tăng cường ổn định bảo vệ mái cho đê biển có, tác giả luận án cấp độc quyền sáng chế số 10096 Theo định số 9903/QĐ-SHTT, ngày 29.02.2012 Cục Sở hữu Trí tuệ-Bộ Khoa học Cơng nghệ Thiết lập sở lý thuyết dùng neo xoắn gia cố lát mái bê tông đúc sẵn kiểu hai chiều kiểm chứng nghiên cứu thực nghiệm Biểu thức (2.26) tác giả luận án thiết lập theo phương pháp phân tích giới hạn kết hợp lý thuyết chảy dẻo điều kiện bền Coulomb Đây điểm khác biệt với nghiên cứu neo đất trước Ứng dụng mở rộng toán cân giới hạn tĩnh sang toán động thơng qua ngun lý bảo tồn lượng công ngoại lực nội tiêu tan vật thể đạt trạng thái cân giới hạn Các thí nghiệm sức chịu tải neo xoắn chuẩn hố biểu thức giải tích (2.26) điều kiện ứng dụng biểu thức 123 Thí nghiệm keo mảng gia cố mái kiểu hai chiều mơ hình vật lý tỷ lệ nhỏ mơ chế phá hoại mảng gia cố tác dụng sóng Rút khoảng cách bố trí neo hợp lý 4d < c < 10d với c khoảng cách neo d kích thước viên gia cố Đề xuất sử dụng phụ gia CONSOLID để gia cường đất hàm lượng cát cao đắp vỏ bọc đê biển thay đất sét đề xuất khoa học cơng nghệ mới, có tính hiệu cao khơng có nguồn đất sét đắp vỏ bọc đê biển Với khối lượng thí nghiệm lớn gia cường đất trộn phụ gia CONSOLID, luận án Kết thí nghiệm luận án cho thấy hiệu phụ gia CONSOLID có sở ứng dụng Kết nghiên cứu luận án tính ứng dụng với thơng số cụ thể, rõ ràng, thể sở khoa học mức độ xác nghiên cứu thực nghiệm Đề xuất phương án tính tốn ổn định viên gia cố phương pháp tính trực tiếp áp lực đẩy ngược lên đáy viên gia cố Đề xuất có ý nghĩa để mở rộng tính tốn cho nhiều kiểu gia cố mái đê biển, mái cơng trình thuỷ lợi Tác giả xây dựng phần mềm ‘Neo gia cố lát mái bảo vệ đê biển-NTM-01’ tiện dụng, đơn giản giúp cho người tính tốn có nhiều lựa chọn xác định tham số thiết kế neo gia cố cho lát mái đê biển II Điều kiện áp dụng kết nghiên cứu Công thức (2.26) sử dụng xác định sức chịu tải neo xoắn (dạng tác giả đề xuất) áp dụng cho gia cố mái đê biển Góc α = 0,5φ áp dụng cơng thức (2.26) với đất đắp thân đê đầm chặt tốt theo quy định tiêu chuẩn thiết kế đê biển-2012 [6], với đất đắp thân đê ổn định đê biển có Các loại đất dính 124 trạng thái dẻo mềm, dẻo chảy đất đắp chưa đầm chặt tốt có ρ k < 1,4 (t/m 3) chưa kiểm chứng luận án Với neo xoắn gia cố lát mái cần lưu ý neo tương đối nhỏ xốy vào đất độ sâu khơng lớn nên để phát huy hiệu neo phải ý neo xoắn vng góc với mái đê độ sâu cho tỷ số (H/D)= (7÷8) Với ứng dụng phụ gia, không nên sử dụng phụ gia vượt q 2% có ảnh hưởng phụ không mong muốn chẳng hạn nứt nẻ theo thời gian mà kết nghiên cứu luận án trình bày Khi sử dụng vượt q 2% phải có thí nghiệm minh chứng Khơng nên sử dụng 1% phụ gia, lượng phụ gia q dẫn đến khó trộn thi cơng Loại đất cát dùng đắp đê trộn 2% phụ gia tương đương đất sét, đất sét làm vỏ bọc đê biển theo kiểu truyền thống thiết kế từ trước đến nay, áp dụng bảo vệ mái phía đồng cần tuân thủ lưu lượng tràn theo quy định tiêu chuẩn thiết kế đê biển-2012 [6] Phụ gia CONSOLID khơng có hiệu với đất rời, đất có hàm lượng sét 5% cần bổ xung thêm hàm lượng sét tới mức tối thiểu 10% III Tồn Kết nghiên cứu tập trung cho đê biển Nam Định cho kiểu viên gia cố phổ biến viên gia cố kiểu hai chiều Chưa mở rộng cho kiểu gia cố khác Kết nghiên cứu tập trung nghiên cứu ứng dụng neo xoắn cho gia cố mái đê phía biển, chịu lực kéo nhổ vng góc với mái đê Chưa nghiên cứu neo xoắn cho ứng dụng khác cơng trình thuỷ lợi nói chung trường hợp neo bị kéo lực nghiêng với góc nghiêng lớn 300 125 Chưa nghiên cứu chế tương tác phụ gia CONSOLID với thành phần khống vật đất chưa phân tích thành phần phụ gia định hướng sản xuất vật liệu thay IV Kiến nghị Cần sớm đưa nghiên cứu vào ứng dụng thực tế để tăng cường bảo vệ mái hệ thống đê biển, gia tăng thêm độ an toàn cho đê biển Tiếp tục nghiên cứu ứng dụng neo xoắn (dạng neo tác giả luận án đề xuất) kéo xiên với góc xiên lớn 300 neo xoắn làm việc đất dính trạng thái dẻo mềm, dẻo chảy để mở rộng thêm ứng dụng neo xoắn dạng cho số kiểu cơng trình khác, chẳng hạn bảo vệ mái kênh mương qua vùng đất yếu tường kè biển dạng mặt phía biển thẳng đứng chịu tải trọng lớn 126 CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ Hoàng Việt Hùng-Trịnh Minh Thụ (2008)-Vật liệu đất có cốt vấn đề ứng dụng cho xây dựng đê biển đất yếu-Tạp chí Nơng nghiệp PTNT, 8-2008 trang 74-78 Hồng Việt Hùng-Trịnh Minh Thụ-Ngơ Trí Viềng-Nguyễn Hồ Hải (2009)- Một số vấn đề tính tốn thiết kế thi cơng ứng dụng túi vải địa kỹ thuật- Tạp chí Khoa học kỹ thuật Thuỷ lợi mơi trường số 27-2009-Trang 15 Hồng Việt Hùng (2009)- Tổng hợp giải pháp gia cường đê biển tràn nước- Tạp chí Địa kỹ thuật -Trang 32 số /2009 Hồng Việt Hùng-Trịnh Minh Thụ-Ngơ Trí Viềng (2010)-Kết nghiên cứu ứng dụng phụ gia CONSOLID gia cường đất đắp đê biển-Tạp chí Nơng nghiệp PTNT số tháng năm 2010 Hoàng Việt Hùng (2010)-Qui trình xử lý đất có phụ gia CONSOLID xây dựng đê biển-Tạp chí Địa kỹ thuật số 3-2010 Hồng Việt Hùng-Trịnh Minh Thụ-Ngơ Trí Viềng (2011)-Nghiên cứu ứng dụng neo gia cố lát mái bảo vệ đê biển-Tạp chí Khoa học kỹ thuật Thuỷ lợi môi trường số 32-2011 127 TÀI LIỆU THAM KHẢO I [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] Tiếng Việt Lê Q An-Nguyễn Cơng Mẫn-Hồng Văn Tân (1998)-Tính tốn móng theo trạng thái giới hạn-Nhà xuất Xây dựng Lê Quý An-Nguyễn Công Mẫn-Nguyễn Văn Quỳ (1976)-Cơ học Đất-Nhà xuất GD THCN A.D SABANOP (1976)-Gia cố mái đất chịu áp lực-Nhà xuất Nông thôn- Bản dịch tác giả Đồng Mạnh Quỳnh-Hiệu đính Nguyễn Xuân Thi BSi-BS 8081:1989 Neo đất-Nhà xuất xây dựng-2008, Bản dịch TS Nguyễn Hữu Đẩu Bộ Nông nghiệp PTNT-Vụ Khoa học Công nghệ Chất lượng sản phẩm (2000)- Tiêu chuẩn thí nghiệm đất phịng thí nghiệm-Từ SD 128-001-84 đến SD 128-019-84-Hà nội 2000 Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn (2012)-Tiêu chuẩn thiết kế đê biển- Ban hành kèm theo định 1613/QĐ-BNN-KHCN ngày 9/7/2012 Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn BS 1377:1990-Tiêu chuẩn Anh-Các phương pháp thí nghiệm đất xây dựng-2 tập-Nhà xuất giáo dục-1999 PGS.TS.Nguyễn Ngọc Bích, TS Nguyễn Việt Dương (2004)-Địa kỹ thuật biển móng cơng trình ngồi khơi-Nhà xuất Xây dựng.Quản lý đê điều PCLB (2004)- Báo cáo trạng Cục phương hướng bảo vệ củng cố đê biển tỉnh có đê từ Quảng Ninh đến Quảng Nam Cơng ty Cổ phần tư vấn Xây dựng Nông nghiệp PTNT Nam Định (2009)- Thiết kế sở đoạn đê kè từ K27+0074 đến K28+800 đê biển huyện Giao Thuỷ-Nam Định PGS.TS Vũ Minh Cát (2010) nnk-Nghiên cứu đề xuất mặt cắt ngang đê biển hợp lý với loại đê phù hợp với điều kiện vùng từ Quảng Ninh đến Quảng Nam-Đề tài NCKH cấp Bộ năm 2010 Hồng Việt Hùng-Trịnh Minh Thụ-Ngơ Trí Viềng (2009)-Kết nghiên cứu bước đầu phụ gia Consolid ứng dụng cho đất đắp đê biển Tuyển tập Hội thảo khoa học lần 2-Chương trình KC08/06-10 tháng 12-2009 Hồng Việt Hùng-Trịnh Minh Thụ-Ngơ Trí Viềng-Nguyễn Hồ Hải (2009)- Một số vấn đề tính tốn thiết kế thi cơng ứng dụng túi vải địa kỹ thuật Tạp chí Khoa học kỹ thuật Thuỷ lợi mơi trường số 27-2009 Hồng Việt Hùng-Trịnh Minh Thụ (2008),Vật liệu đất có cốt vấn đề ứng dụng cho xây dựng đê biển đất yếu Tạp chí Nơng nghiệp PTNT số 8-2008 128 [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] Hoàng Việt Hùng-Trịnh Minh Thụ-Ngơ Trí Viềng (2010)-Kết nghiên cứu ứng dụng phụ gia CONSOLID gia cường đất đắp đê biển Tạp chí Nơng nghiệp PTNT số tháng năm 2010 Hồng Việt Hùng (2010)-Qui trình xử lý đất có phụ gia CONSOLID xây dựng đê biển-Tạp chí Địa kỹ thuật số 3-2010 Hồng Việt Hùng-Trịnh Minh Thụ-Ngơ Trí Viềng (2012) - Bản mơ tả sáng chế: “Neo gia cố lát mái bảo vệ đê biển” theo độc quyền sáng chế số 10096 cấp theo định 9903/QĐ-SHTT ngày 29.02.2012 Cục Sở hữu trí tuệ-Bộ Khoa học Cơng nghệ Hồng Việt Hùng-Trịnh Minh Thụ-Ngơ Trí Viềng (2011) Nghiên cứu ứng dụng neo gia cố lát mái bảo vệ đê biển Tạp chí Khoa học kỹ thuật Thuỷ lợi mơi trường số 32-2011 Hoàng Việt Hùng (2009) - Tổng hợp giải pháp gia cường đê biển tràn nước-Tạp chí Địa kỹ thuật-số /2009 PGS.TS Nguyễn Bá Kế (2009)-Thiết kế thi cơng hố móng sâuNhà xuất Xây dựng-2009 GS.Nguyễn Công Mẫn (1983)-Xác định sức chống nhổ thẳng đứng giới hạn cọc mở rộng đáy phương pháp phân tích giới hạn-Tạp chí Khoa học Kỹ thuật số 5+6 năm 1983 GS.TS.Phan Trường Phiệt, TS Phan Trường Giang (2011)-Tính tốn phân tích trượt lở đất đá, giải pháp đề phòng giảm nhẹ tác hại-Nhà xuất Xây dựng-2011 GS.TS Vũ Đình Phụng (2011) nnk-Dự thảo dẫn thiết kế thi công neo đất (dùng cho neo bơm vữa bê tông) GS.TS Phạm Ngọc Quý (1998) Mô hình tốn mơ hình vật lý cơng trình thuỷ lợi-Bài giảng Cao học Nguyễn Thanh Sơn, Phạm Quang Hưng (2011)-Ứng dụng neo xoắn thi cơng cơng trình ngầm cho số địa chất Hà Nội-Tạp chí Địa kỹ thuật số 4-2011 trang 25 Đặng Ngọc Thắng - Tổng quan kết cấu bảo vệ mái đê sử dụng đê biển Nam Định- Tuyển tập hội thảo lần thứ đề tài KC08-15/06-10-Tháng 1/2010 PGS.TS Nguyễn Hữu Thái (1997) Bộ môn Địa kỹ thuật-Đại học Thuỷ lợi-Tính phi tuyến đất phương pháp nghiên cứu chúngBài giảng Cao học Lê Đức Thắng-Bùi Anh Định-Phan Trường Phiệt (1998)-Nền Móng-Nhà xuất Giáo dục-1998 GS.TS Ngơ Trí Viềng (2011) nnk-Nghiên cứu sở khoa học đề xuất giải pháp khoa học công nghệ, đảm bảo độ bền đê biển có trường hợp sóng triều cường tràn đê-Đề tài NCKH cấp nhà nước-KC08-15/06-10 Viện nghiên cứu Nền Công trình ngầm, Viện thiết kế móng quốc gia, Viện thiết kế móng (Liên Xơ cũ), Sổ tay thiết kế Nền 129 II [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] III [46] Móng tập 2-Nhà xuất Khoa học kỹ thuật-1975-Bản dịch tác giả Đinh Xuân Bảng, Vũ Công Ngữ, Lê Đức Thắng Tiếng Anh Asia-Europe Commercial LTD (2009)-Soil Test Procedure for Adititive Consolid and The Consolid System Manual Braja M Das (1983)-Advanced Soil Mechanics -ISBN 0-07-015416-3 Braja M Das (2006)-Principles of Foundation Engineering-Fifth Edition Bristish Standards Institution: BS.8081-1989 Bristish Standard Code of practice for Ground Anchorages David Muir Wood (1996)-Soil Behaviour and Critical State Soil Mechanics-Cambridge University Press GeorgHecrten, Angus Jackson, Simon Restall and Katja StelljesEnvironmental Benefits of sand Filled Geotextile Structures for Coastal Applications http://lib.hpu.edu.cn/comp_meeting/ /PAPERS/EG/EG1164.PDF Hoffmans, G.J.C.M and Verheij, H.J., (1997) Scour manual Balkema, Rotterdam Hsai-Yang Fang (1991)-Foundation Engineering Handbook- Second Edition Van Nostrand Reinhold-New York Hai-Sui Yu (2006)- Plasticcity and Geotechnics-Library of Congress Control Number: 2006928849- e-ISBN: 0-387-33599-4 Wai-Fah Chen (1975) Limit Analysis and Soil Plasticity –ISBN 0444-41249-2-Ensevier Scientific Publishing Company Amsterdam J.H Atkinson (1981)-Foundations and Slopes, An introduction to applications of critical state soil mechanics-McGRAW-HILL Book Company (UK) Limited Krystian W, Pilarczyk (1998) Dikes and Revestments A.A.Balkema/ Rotterdam/ Brookfield Krystian W, Pilarczyk (2000)- Geosynthetics and Geosystems in Hydraulic and Coastal Engineering A.A.Balkema/ Rotterdam/ Brookfield / Krystian W, Pilarczyk (2001), Wave loading on Coastal StructureLecture Notes, IHE-Netherlands Gerard.P.T.M-Vansantvoort (1994)-Geotextile and Geomembranes in Civil Engineering – Vansantvoort Consultancy BV Rosmalen Netherlands -A.A.Balkema/ Rotterdam/ Brookfield Tiếng Nga М.Д Иродов (1968) Применение винтовых свай в строительстве Издательство Литературы по строительствуМосква 130 [47] Ю.Г Трофименков, канд техн наук; Л.Г Мариупольский, инж (1965) Винтовые сваи в качестве фундаментов мачт и башен Доклады к международному конгрессу по механике грунтов и фундаментостроению-Москва IV [48] Tiếng Pháp Tran Vo Nhiem (1971) - Première thèse: “Force portante limite des fondations superficielles et résistance maximale l’arrachement des ancrages 131 PHỤ LỤC ... TỔNG QUAN GIẢI PHÁP BẢO VỆ MÁI ĐÊ BIỂN 1.1 Mở đầu .7 1.2 Tổng quan giải pháp bảo vệ mái đê biển giới 1.2.1 Giải pháp bảo vệ mái đê phía biển 1.2.2 Giải pháp bảo vệ mái đê. .. kiên cố hoá đê biển tại, tăng cường ổn định đê biển đê biển nước tràn, sở phân tích tổng hợp cần tăng cường ổn định bảo vệ mái đê biển: 31 - Đề xuất giải pháp neo giữ viên gia cố để gia tăng trọng... Tiếp sau số tổng hợp giải pháp bảo vệ mái đê biển áp dụng Việt Nam 1.3 Tổng quan giải pháp bảo vệ mái đê biển Việt Nam 1.3.1 Một số hình thức kết cấu kè mái đê phía biển a) Kè lát mái đá lát khan