giải pháp bảo vệ mái dốc bằng soil nail kết hợp cỏ vetiver

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THAM GIA XÉT GIẢI THƯỞNG SINH VIÊN NCKH CẤP TRƯỜNG GIẢI PHÁP BẢO VỆ MÁI DỐC BẰNG SOIL NAIL KẾT HỢP CỎ VETIVER Mã số đề tài:………… Thuộc nhóm ngành khoa học: Cơ học đất, móng TP Hồ Chí Minh, tháng 03/ 2014 TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THAM GIA XÉT GIẢI THƯỞNG SINH VIÊN NCKH CẤP TRƯỜNGQS GIẢI PHÁP BẢO VỆ MÁI DỐC BẰNG SOIL NAIL KẾT HỢP CỎ VETIVER Mã số đề tài:……………… Thuộc nhóm ngành khoa học: Cơ học đất, móng Sinh viên thực : Ngô Sĩ Phú Nam, Nữ: Nam Dân tộc : Kinh Lớp, khoa : XD09A1_ Khoa Xây dựng Điện Năm thứ : 4.5/4.5 Ngành học : Kỹ thuật xây dựng cơng trình Người hướng dẫn : Th.S Nguyễn Trọng Nghĩa TP Hồ Chí Minh, Tháng 03/ 2014 GIẢI PHÁP BẢO VỆ MÁI DỐC BẰNG SOIL NAIL KẾT HỢP CỎ VERTIVER - BÁO CÁO NGHIÊN CỨU SV MỤC LỤC MỤC ĐÍCH VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3  1.1 Giới thiệu chung 3  1.2 Mục đích 3  1.3 Phạm vi nghiên cứu 3  TÓM TẮC NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3  2.1 Tóm tắt nội dung 3  2.2 Phương pháp nghiên cứu 3  TÀI LIỆU THAM KHẢO VÀ GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3  3.1 Tham khảo tài liệu 3  3.2 Vị trí khu vực nghiên cứu 4  3.3 Địa hình khu vực nghiên cứu 5  3.4 Nhà nghỉ núi 6  GIẢI PHÁP SOIL NAIL KẾT HỢP CỎ VERTIVER 8  4.1 Giải pháp bảo vệ mái dốc 8  4.2 Cỏ vertiver 8  4.3 Tình hình sử dụng cỏ vertiver Việt Nam 9  4.4 Hạn chế cỏ Vertiver 9  4.5 Soil nail kết hợp với cỏ vertiver 10  PHÂN TÍCH GIẢI PHÁP SOIL NAIL KẾT HỢP VỚI CỎ VERTIVER 11  5.1 Tổng quát trường hợp kiểm tra 11  5.2 Một số kết phân tích ổn định 12  MỘT SỐ HÌNH ẢNH SOILNAIL KẾT HỢP CỎ VERTIVER 14  KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 16  TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM –KHOA XÂY DỰNG GIẢI PHÁP BẢO VỆ MÁI DỐC BẰNG SOIL NAIL KẾT HỢP CỎ VERTIVER - BÁO CÁO NGHIÊN CỨU SV MỤC LỤC HÌNH Hình 3.1: Khu vực nghiên cứu dự án Laguna Huế 5  Hình 3.2: Địa hình dự án Laguna Huế 6  Hình 3.3: Khu vực nhà nghỉ núi 7  Hình 4.1: Hàng cỏ Vertiver chống lại tác dụng dòng chảy giữ đất 8  Hình 4.2: Hàng cỏ Vertiver cịn non mà bề mặt mái dốc trượt (hình TS Trần Tấn Văn) 9  Hình 4.3: Trượt đất số khu vực tuyến đường Hồ Chí Minh (hình TS Trần Tấn Văn) 10  Hình 4.4: Mơ hình Soil nail kết hợp với cỏ Vertiver 11  Hình 5.1: Kiểm tra ổn định 11  Hình 5.2: Kiểm tra ổn định 11  Hình 5.3: Kiểm tra ổn định bề mặt 12  Hình 5.4: Phân tích ổn định trượt tổng thể Soilnail chịu 12  Hình 5.5: Phân tích ổn định trượt bề mặt cỏ vertiver chịu 13  Hình 5.6: Kết phân tích chuyển vị giải pháp 13  Hình 6.1: Thi cơng soil nail 14  Hình 6.2: Trồng hàng cỏ vertiver hàng soilnail 14  Hình 6.3: Cỏ vertiver mọc sau tháng 15  Hình 6.4: Cỏ vertiver mọc sau năm 15  TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM –KHOA XÂY DỰNG GIẢI PHÁP BẢO VỆ MÁI DỐC BẰNG SOIL NAIL KẾT HỢP CỎ VERTIVER - BÁO CÁO NGHIÊN CỨU SV THUYẾT MINH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SV TÊN ĐỀ TÀI: GIẢI PHÁP BẢO VỆ MÁI DỐC BẰNG SOIL NAIL KẾT HỢP CỎ VERTIVER CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI: HUỲNH MỸ TRÂN GV HƯỚNG DẨN: TH.S NGUYỄN TRỌNG NGHỉA MỤC ĐÍCH VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1.1 Giới thiệu chung Trong năm gần đây, việc sử dụng thực vật để bảo vệ mái dốc xu hướng bền vững áp dụng rộng rãi Cỏ Vetiver với phần rễ phát triển mạnh lên đến 3-4 m giải pháp đánh giá khả thi nên cỏ Vetiver dùng để bảo vệ mái dốc áp dụng nhiều nơi giới Ở Việt Nam sử dụng để bảo vệ tuyến đường Hồ Chí Minh Tuy nhiên mốt số vị trí có độ dốc cao 45o xảy trượt sâu Cung trượt vượt khả rễ thực vật Tại khu vực giải pháp đề xuất Soil nail kết hợp với cỏ Vetiver Soil nail phương pháp truyền thống bảo vệ mái dốc chiều sâu neo vươn tới khu vực mà cỏ Vetiver đạt đến Như Soil nail đảm bảo cho mái dốc đủ khả chống lại trượt sâu Kết hợp Soil nail cỏ Vetiver giải pháp đảm bảo chống trượt toàn diện cho mái dốc Giải pháp cân nhắc dự án resort Laguna (tại tỉnh Thừa Thiên Huế) công ty Brothers E&C áp dụng thành cơng 1.2 Mục đích Đề tài nhằm mục đích tìm hiểu giải pháp Soil nail kết hợp cỏ Vertiver áp dụng để bảo vệ mái dốc, Trong nhiệm vụ nghiên cứu là: 1-Tìm hiểu phương pháp phân tích tính tốn 2-Rút học kinh nghiệm để thực dự án tương tự 1.3 Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu ứng dụng cho bảo vệ mái dốc TÓM TẮC NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Tóm tắt nội dung Nội dung nghiên cứu bao gồm giai đoạn sau: Giai đoạn 1: Tìm hiểu giải pháp Soil nail kết hợp cỏ Vertiver công ty Brothers E&C Giai đoạn 2: Phân tích kiểm tra ổn định giải pháp 2.2 Phương pháp nghiên cứu 1-Tìm hiểu phương pháp áp dụng cơng ty Brother E&C, 2-Phương pháp phân tích tính tốn so sánh TÀI LIỆU THAM KHẢO VÀ GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3.1 Tham khảo tài liệu Các tài liệu tham khảo bao gồm: TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TPHCM-KHOA XÂY DỰNG GIẢI PHÁP BẢO VỆ MÁI DỐC BẰNG SOIL NAIL KẾT HỢP CỎ VERTIVER - BÁO CÁO NGHIÊN CỨU SV 1- Báo cáo thiết kế công ty Brothers E&C cung cấp 2- Báo cáo khảo sát địa chất công ty TNHH Địa Chất Tần Thủy Hoàng cung cấp 3- Báo cáo thủy văn địa hình cơng ty TNHH EWAD cung cấp 4-Bài báo TS Paul Truong TS Tran Tan Van 3.2 Vị trí khu vực nghiên cứu Khu vưc nghiên cứu khu phức hợp nghỉ dưỡng Laguna Huế có vị trí làm Cù Dũ, thơng Lộc Vĩnh, huyện Phú Lộc, tỉnh Thừa Thiên Huế Xem hình 3.1 Tỉnh Thừa Thiên Huế TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TPHCM-KHOA XÂY DỰNG GIẢI PHÁP BẢO VỆ MÁI DỐC BẰNG SOIL NAIL KẾT HỢP CỎ VERTIVER - BÁO CÁO NGHIÊN CỨU SV Vị trí thơn Lộc Vĩnh Vị trí dự án Laguna (Bãi biển Cảnh Dương) Hình 3.1: Khu vực nghiên cứu dự án Laguna Huế Khu vực dự án khoảng 300ha, cách trung tâm thành phố Huế khoảng 50km Khu vực hứng chiu lượng mưa trung bình năm thuộc loại lớn so với nước 3.3 Địa hình khu vực nghiên cứu Địa hình khu vực nghiên cứu đa dạng bao gồm sông hồ, bãi biển, bãi cát dài, núi vơi chênh lệch cao độ khu vực nhỏ từ đến 600m TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TPHCM-KHOA XÂY DỰNG GIẢI PHÁP BẢO VỆ MÁI DỐC BẰNG SOIL NAIL KẾT HỢP CỎ VERTIVER - BÁO CÁO NGHIÊN CỨU SV Góc dốc khu vực đường lên núi khu vực núi lớn, từ 40 đến 90 độ Với góc dốc lớn cơng trình núi thường xuyên chịu ổn định trượt Do cần có giải pháp thích hợp cho cơng trình khu vực Xem hình 3.2 Hình 3.2: Địa hình dự án Laguna Huế 3.4 Nhà nghỉ núi Theo thiết kế dự án có khu vực có nhà nghỉ núi hình 3.3 Theo bảng đồ địa hình dự án hình 3.2 khu vực có cao độ góc dốc nguy hiểm Góc dốc lớn lượng mưa hàng năm cao nên khu vực thường xuyên ổn định trượt Các khu vực lân cận thuộc đèo Hải Vân, khu Liên Chiểu hàn năm chịu thiệt hải người lên tới hàn trăm tỉ đồng trượt mái dốc Để bảo vệ tính mạng tài sản người dự án, Một biện pháp bảo vệ mái dốc hữu hiệu quan tâm lớn TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TPHCM-KHOA XÂY DỰNG GIẢI PHÁP BẢO VỆ MÁI DỐC BẰNG SOIL NAIL KẾT HỢP CỎ VERTIVER - BÁO CÁO NGHIÊN CỨU SV Khu nhà nghỉ núi Hình 3.3: Khu vực nhà nghỉ núi TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TPHCM-KHOA XÂY DỰNG GIẢI PHÁP BẢO VỆ MÁI DỐC BẰNG SOIL NAIL KẾT HỢP CỎ VERTIVER - BÁO CÁO NGHIÊN CỨU SV GIẢI PHÁP SOIL NAIL KẾT HỢP CỎ VERTIVER 4.1 Giải pháp bảo vệ mái dốc Các giải pháp bảo vệ mái dốc liệt kê đề cương đề xuất đơn vị tư vấn thi công Brothers E&C đưa là: 1-Giải pháp Soil nail truyền thống 2-Giải pháp Soil nail kết hợp lưới Maccaferri 3-Giải pháp Soil nail kết hợp với cỏ Vertiver Sau cân nhắc yếu tố giá thành, cảnh quan hiệu biện pháp chủ đầu tư Laguna định lựa chọn giải pháp Soil nail kết hợp cỏ Vertiver để thử nghiệm bảo vệ nhà nghỉ Mockup 4.2 Cỏ vertiver Cỏ vertiver sử dụng rộng rãi bảo vệ chống sói mịn tăng cường ổn định trượt mái dốc Đây giải pháp xanh thân thiện với môi trường sử dụng rộng rãi vài thập kỹ qua Cỏ vertiver có đặc điểm hệ rễ phát triển Hệ rễ cỏ vertiver xuyên sâu xuống bề mặt đất tới 3m đạt cường độ lên đến 75Mpa khoảng 1/6 cường độ tương đương thép (TS Paul Truong) Cỏ vertiver có tính phù hợp để bảo vệ mái dốc sau: 1-Hệ rễ phát triển sâu vào đất Năm sau trồng đạt đến 2-3m 2-Hệ rễ có cường độ chịu kéo cao Trung bình khoảng 75Mpa khoảng 1/6 thép 3-Khi hệ rễ phát triển hệ rễ giữ đất Điều làm cho đất khơng bi xói mịn 4-Hệ cỏ vertiver trồng thành hàng làm giảm vận tốc dòng chảy trời mưa Đồng thời giữ lại hạt mịn bên hàng cỏ Xem hình 4.1 5-Cỏ vertiver chịu hạn hán kéo dài tình trạng ngập lụt kéo dài Nhiệt độ cỏ Vertiver chịu từ -14 đến 55 độ (Trương et al,1996) 6-Cỏ vertiver phát triển môi trường bất lợi môi trường nhiễm mặng, môi trường nhiễm phèn, môi trường acid (Lê Trương 2003) Hình 4.1: Hàng cỏ Vertiver chống lại tác dụng dòng chảy giữ đất TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TPHCM-KHOA XÂY DỰNG GIẢI PHÁP BẢO VỆ MÁI DỐC BẰNG SOIL NAIL KẾT HỢP CỎ VERTIVER - BÁO CÁO NGHIÊN CỨU SV 4.3 Tình hình sử dụng cỏ vertiver Việt Nam Tại Việt Nam sử dụng cỏ vertiver Hội Cỏ Vertiver Việt Nam (Viet Nam Vertiver Network VNVN) giới thiệu sử dụng rộng rãi Các khu vực sử dụng bao gồm: -Tuyến đường Hồ Chí Minh Một tuyến đường dọc theo trục đứng Việt Nam Hầu hết phần tuyến đường khu vực núi đồi dãy Trường Sơn Hàng trăm km đường bảo vệ thành công cỏ Vertiver -Bảo vệ kè chống lụt đồng sông Cữu Long -Bảo vệ chống lũ quét xâm nhập mặng tỉnh Quảng Ngãi Sau trình thử nghiệm vị trí năm, Cỏ vertiver sử dụng rộng rãi tỉnh -Bảo vệ chống xâm nhập cát biển Với thành công nghiên cứu TS Trần Tấn Văn nhiều khu vực bãi biển Việt Nam tiến hành trồng cỏ Vertiver để chống cát bay 4.4 Hạn chế cỏ Vertiver Cỏ vertiver bắc đầu trồng năm nguy hiểm năm hệ rễ chưa kịp phát triển dể dẫn đến trượt bề mặt Cho nên sử dụng cỏ vertiver mái dốc phải đảm bảo ổn định trượt khoản thời gian định Xem hình 4.2 Hình 4.2: Hàng cỏ Vertiver cịn non mà bề mặt mái dốc trượt (hình TS Trần Tấn Văn) Do cỏ vertiver có hệ rễ khơng thể sâu 3m nên khó bảo vệ mái dốc chống lại tình trạng trượt sâu mái dốc trường hợp mái dốc vượt 45 độ Qua áp dụng cỏ vertiver tuyến đường mòn Hồ Chí Minh, số vị trí xảy tình trạng trượt sâu TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TPHCM-KHOA XÂY DỰNG GIẢI PH HÁP BẢO VỆ Ệ MÁI DỐC BẰNG B SOIL NAIL N KẾT HỢ ỢP CỎ VERT TIVER - BÁO O CÁO NGHIÊ ÊN CỨU SV Hình 4.33: Trượt đấtt số khu vực trêên tuyến đườ ờng Hồ Chíí Minh (hìnhh TS Trrần Tấn Vănn) 4.5 Soil nail kết hợp với cỏỏ vertiver Soil naail kết hợp với cỏ verrtiver m giải phááp toàn diệện vừa chốống lại trượt sâu (Soi nail chốống trượt sâu) s bảoo vệ bề mặtt (Vertiver bảo vệ bề mặt) Hìnhh 4.4 TRƯỜNG ĐẠI Đ HỌC MỞ TPHCM-KHO OA XÂY DỰNG G 10 GIẢI PHÁP BẢO VỆ MÁI DỐC BẰNG SOIL NAIL KẾT HỢP CỎ VERTIVER - BÁO CÁO NGHIÊN CỨU SV Hình 4.4: Mơ hình Soil nail kết hợp với cỏ Vertiver PHÂN TÍCH GIẢI PHÁP SOIL NAIL KẾT HỢP VỚI CỎ VERTIVER 5.1 Tổng quát trường hợp kiểm tra Quá trình kiểm tra ổn định bao gồm: Kiểm tra ổn định ngoài, kiểm tra ổn định kết cấu kiểm tra ổn định bề mặt Hình 5.1: Kiểm tra ổn định ngồi Hình 5.2: Kiểm tra ổn định TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TPHCM-KHOA XÂY DỰNG 11 GIẢI PHÁP BẢO VỆ MÁI DỐC BẰNG SOIL NAIL KẾT HỢP CỎ VERTIVER - BÁO CÁO NGHIÊN CỨU SV Hình 5.3: Kiểm tra ổn định bề mặt 5.2 Một số kết phân tích ổn định Kết phân tích ổn định tổng thể trượt sâu phần mền geoslope cho thấy hệ số an toàn ổn định trượt FS =1.35 vừa giá trị yêu cầu 1.35 Soil nail giữ an toàn ổn định tổng thể Cung trượt sâu khoảng đến 10m so với mặt đất Xem hình 5.4 Hình 5.4: Phân tích ổn định trượt tổng thể Soilnail chịu TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TPHCM-KHOA XÂY DỰNG 12 GIẢI PHÁP BẢO VỆ MÁI DỐC BẰNG SOIL NAIL KẾT HỢP CỎ VERTIVER - BÁO CÁO NGHIÊN CỨU SV Kết phân tích ổn định bề mặt cỏ vertiver chịu (Xem hình 5.5) Hình 5.5: Phân tích ổn định trượt bề mặt cỏ vertiver chịu Hệ số an toan trượt bề mặt qua phân tích FS = 2.04 lớn hệ số an tồn u cầu 1.5 Kết phân tích chuyển vị thực chương trình Plaxis Xem hình 5.6 Hình 5.6: Kết phân tích chuyển vị giải pháp TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TPHCM-KHOA XÂY DỰNG 13 GIẢI PHÁP BẢO VỆ MÁI DỐC BẰNG SOIL NAIL KẾT HỢP CỎ VERTIVER - BÁO CÁO NGHIÊN CỨU SV Chuyển vị phân tích phần chương trình phần tử hữu hạn vào khoảng 5.9cm Nhỏ chuyển vị cho phép 0.005H = 0.005x21.5m =0.1075m = 10.75cm Kết phân tích cho thấy ổn định cơng trình hoàn toàn đảm bảo từ giải pháp MỘT SỐ HÌNH ẢNH SOILNAIL KẾT HỢP CỎ VERTIVER Hình 6.1: Thi cơng soil nail Hình 6.2: Trồng hàng cỏ vertiver hàng soilnail TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TPHCM-KHOA XÂY DỰNG 14 GIẢI PHÁP BẢO VỆ MÁI DỐC BẰNG SOIL NAIL KẾT HỢP CỎ VERTIVER - BÁO CÁO NGHIÊN CỨU SV Hình 6.3: Cỏ vertiver mọc sau tháng Hình 6.4: Cỏ vertiver mọc sau năm Cơng trình bảo vệ mái dốc giải pháp kết hợp soilnail cỏ vertiver trải qua năm Trong có bão lớn đổ vào khu vực công trình đứng vững Những khu vực khác dự án phải liên tục gia cường kết cấu chống trượt Điều chứng tỏ hiệu giải pháp TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TPHCM-KHOA XÂY DỰNG 15 GIẢI PHÁP BẢO VỆ MÁI DỐC BẰNG SOIL NAIL KẾT HỢP CỎ VERTIVER - BÁO CÁO NGHIÊN CỨU SV KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ - Từ kết phân tích thi công thực tế cho thấy hiệu giải pháp soil nail kết hợp cỏ vertiver mà công ty Brothers E&C áp dụng cho dự án Các học kinh nghiệm từ dự án sau: 1- Giải pháp sử dụng cỏ vertiver kết hợp với soilnail bảo vệ mái dốc có góc dốc lớn 45 độ 2- Cỏ vertiver chứng minh hiệu bảo vệ bề mặt đồng thời giúp đảm bảo cảnh quan xanh khu vực dự án Laguna Huế 3- Đây giải pháp xanh mang tính bền vững, giá thành tương đối hợp lý giải pháp truyền thống TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TPHCM-KHOA XÂY DỰNG 16 ... XÂY DỰNG GIẢI PHÁP BẢO VỆ MÁI DỐC BẰNG SOIL NAIL KẾT HỢP CỎ VERTIVER - BÁO CÁO NGHIÊN CỨU SV GIẢI PHÁP SOIL NAIL KẾT HỢP CỎ VERTIVER 4.1 Giải pháp bảo vệ mái dốc Các giải pháp bảo vệ mái dốc liệt... DỰNG G 10 GIẢI PHÁP BẢO VỆ MÁI DỐC BẰNG SOIL NAIL KẾT HỢP CỎ VERTIVER - BÁO CÁO NGHIÊN CỨU SV Hình 4.4: Mơ hình Soil nail kết hợp với cỏ Vertiver PHÂN TÍCH GIẢI PHÁP SOIL NAIL KẾT HỢP VỚI CỎ VERTIVER... pháp truyền thống bảo vệ mái dốc chiều sâu neo vươn tới khu vực mà cỏ Vetiver đạt đến Như Soil nail đảm bảo cho mái dốc đủ khả chống lại trượt sâu Kết hợp Soil nail cỏ Vetiver giải pháp đảm bảo