Nghiên cứu xác định chiều cao giới hạn an toàn ổn định trượt của bờ dốc trên đất tàn sườn tích thuộc vỏ phong hóa đá xâm nhập granit và đá biến chất ở tây nguyên

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHẠM HOÀNG DUY NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CHIỀU CAO GIỚI HẠN AN TOÀN ỔN ĐỊNH TRƯỢT CỦA BỜ DỐC TRÊN ĐẤT TÀN- SƯỜN TÍCH THUỘC VỎ PHONG HÓA ĐÁ XÂM NHẬP GRANIT VÀ ĐÁ BIẾN CHẤT Ở TÂY NGUYÊN Chuyên ngành : KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH NGẦM Mã số : 60.58.02.04 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 06 năm 2015 Cơng trình hồn thành tại: Trường đại học Bách Khoa – Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh Cán hướng dẫn khoa học: TS Ngô Tấn Dược Chữ ký: Cán chấm nhận xét 1: PGS.TS Võ Phán .Chữ ký: Cán chấm nhận xét 2: PGS.TS Võ Ngọc Hà Chữ ký: Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại Học Bách Khoa – Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh ngày…14….tháng…08….năm…2015… Thành phần: Hội đồng đánh giá Luận Văn Thạc Sĩ gồm: Xác nhận Hội đồng đánh giá Luận văn thạc sĩ Trưởng khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc Tp HCM, ngày 19 tháng 01 năm 2015 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: PHẠM HOÀNG DUY Phái: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 12/12/1985 Nơi sinh: Quảng Ngãi Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình ngầm MSHV: 13091279 ĐỀ TÀI: “NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CHIỀU CAO GIỚI HẠN AN TOÀN ỔN ĐỊNH TRƯỢT CỦA BỜ DỐC TRÊN ĐẤT TÀN- SƯỜN TÍCH THUỘC VỎ PHONG HĨA ĐÁ XÂM NHẬP GRANIT VÀ ĐÁ BIẾN CHẤT Ở TÂY NGUYÊN” NHIỆM VỤ LUẬN VĂN Mở đầu Chương I: Đặc trưng lý c đất tàn – sườn tích (edQ) thuộc vỏ phong hóa đá xâm nhập biến chất Tây Nguyên Chương II: Cơ sở lý thuyết sử dụng để tính tốn ổn định mái dốc cạnh đường tơ Tây Nguyên Chương III: Xác định chiều cao giới hạn (h) bờ dốc có độ dốc (1:m) khác theo biến đổi độ ẩm (W) đất tàn - sườn tích đá xâm nhập đá biến chất Kết luận chung đề nghị Tài liệu tham khảo NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 19/01/2015 NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 07/06/2015 HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS NGÔ TẤN DƯỢC Nội dung Đề cương Luận văn thạc sĩ Hội đồng chuyên ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (họ tên chữ ký) KHOA QL CHUYÊN NGÀNH (họ tên chữ ký) TS NGÔ TẤN DƯỢC TS LÊ BÁ VINH TS NGUYỄN MINH TÂM LỜI CÁM ƠN Trước tiên em xin bày tỏ lòng biết ơn đến Ba, Mẹ gia đình hết lịng động viên khuyến khích để Con hồn thành luận án Em xin chân thành cám ơn đến Thầy GS.TSKH Nguyễn Văn Thơ, Thầy TS Ngô Tấn Dược, tận tình hướng dẫn để em hồn thành luận án Em xin tỏ lòng biết ơn đến Quý Thầy mơn Địa – Nền móng truyền đạt cho em kiến thức quý báu để góp phần thành công luận án Cuối Em xin chân thành cám ơn đến Quý lãnh đạo quan, bạn bè, đồng nghiệp hỗ trợ suốt thời gian học tập hồn thành luận án Tp Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 06 năm 2015 Học viên thực Phạm Hồng Duy TĨM TẮT NỘI DUNG Các tuyến đường giao thông Tây Nguyên thường chạy qua đới sét hóa (đới đới 2) vỏ phong hóa đá xâm nhập Granit đá biến chất Các mái dốc cạnh đường giao thông chủ yếu cấu tạo đất loại sét thuộc vỏ phong hóa nói Đất loại sét nhạy biến đổi tiếp xúc với nước Vào mùa mưa nhiều đồi dốc cao phía taluy dương thường bị sạt lở, đất đổ đường gây ách tắc giao thông nhiều gây tổn thất người tài sản dân cư Do giới thiệu kết nghiên cứu: Nghiên cứu thay đổi đặc trưng lý (γ, φ, C) theo đ ộ ẩm (W) hai loại đất tàn- sườn tích thuộc vỏ phong hóa đá xâm nhập Granít đá Biến chất Tây Nguyên Căn theo kết nghiên cứu đất, tính tốn xác định chiều cao giới hạn (h) bờ dốc, có độ dốc (1:m) khác theo biến đổi độ ẩm (W) đất bờ dốc ABSTRACT The road in the Western highlands are often run through the zone of clay (zone or zone 2) of the weatering crust on granite intrusive rocks and metamorphic rocks The slope next to the road traffic is mainly composed of clay soil types of the weathering crust above Sensitive clay soil types change when exposed to water During the rainy season many steep hills and the ocean talus often blown out dirt roads causing traffic jams and sometimes causing loss of life and property of the people Therefore the article’s authors introduce research results: Study the change of mechanical characteristics (γ, φ, C) according to moisture (W) of the two-slope land area remains under the weathering crust on granite intrusive rocks and metamorphic rocks in the Central Highlands Base on the research results on the ground, we will determine the calculated height limit (h) of the slope, a slope (1:m) varies with humidity variation (W) of land in the coast slope LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thực hướng dẫn khoa học Thầy TS Ngô Tấn Dược Các nội dung nghiên cứu kết nghiên cứu đề tài trung thực Những số liệu, trích dẫn phục vụ cho việc phân tích, tính tốn, nhận xét, đánh giá tham khảo từ nguồn ghi liệt kê chi tiết phần tài liệu tham khảo Nếu có gian lận tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm trước Hội đồng kết luận văn Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng 06 năm 2015 Học viên thực Phạm Hoàng Duy MỤC LỤC MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài 10 Mục đích nghiên cứu 10 Phương pháp nghiên cứu 10 Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận văn 10 CHƯƠNG I- Đặc trưng lý đất tàn- sườn tích (edQ) thuộc vỏ phong hóa đá xâm nhập biến chất Tây Nguyên 12 1.1 Vỏ phong hóa đá xâm nhập 13 1.2 Sự thay đổi dung trọng tự nhiên (γ w ) thông số chống cắt (φ, c) theo độ ẩm (w) đất tàn – sườn tích đá xâm nhập tây nguyên 15 1.3 Vỏ phong hóa đá biến chất 24 1.4 Sự thay đổi dung trọng tự nhiên (γ w ) thông số chống cắt (φ, c) đất tàn sườn tích đá biến chất 24 1.5 Đặc điểm trương nở tan rã nhóm đất dùng nghiên cứu 33 1.6 Một số nhận xét rút từ chương I 39 CHƯƠNG II- Cơ sở lý thuyết sử dụng để tính tốn ổn định mái dốc cạnh đường ô tô Tây Nguyên 40 2.1 Mặt trượt phẳng gãy khúc 40 2.2 Phương pháp mặt trượt trụ tròn 42 2.3 Phương pháp mặt trượt trụ trịn có xét đến áp lực thấm áp lực nước lỗ rỗng 45 2.4 Phương pháp cân bền giáo sư H.H MACЛOB 50 2.5 Nhận xét rút từ chương II 52 CHƯƠNG III- Xác định chiều cao giới hạn (h) bờ dốc có độ dốc (1:m) khác theo biến đổi độ ẩm (W) đất tàn- sườn tích đá xâm nhập đá biến chất 53 3.1 So sánh lựa chọn phương pháp thích hợp để tính tốn ổn định trượt bờ dốc cạnh đường ô tô 53 3.2 Tính tốn xác định chiều cao giới hạn (h) ứng với hệ số an toàn k, theo độ dốc (1:m) khác nhau, theo biến đổi độ ẩm (w) đất tàn sườn tích đá xâm nhập đá biến chất tây nguyên 60 3.3 Kết luận rút từ chương III 67 KẾT LUẬN CHUNG VÀ ĐỀ NGHỊ 69 PHỤ LỤC 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 MỞ ĐẦU 1- Tính cấp thiết đề tài Các tuyến đường giao thông Tây Nguyên thường chạy qua đới sét hóa (đới đới 2) vỏ phong hóa đá xâm nhập Granit đá Biến chất Các mái dốc cạnh đường giao thông chủ yếu cấu tạo đất loại sét thuộc vỏ phong hóa nói Đất loại sét nhạy biến đổi tiếp xúc với nước Vào mùa mưa nhiều đồi dốc cao phía ta luy dương thường bị sạt lở, đất đổ đường gây ách tắc giao thông nhiều gây tổn thất người tài sản dân cư Do đề tài chọn là: “Nghiên cứu xác định chiều cao giới hạn an toàn ổn định trượt bờ dốc đất tàn- sườn tích thuộc vỏ phong hóa đá xâm nhập Granit đá Biến chất Tây Nguyên” 2- Mục đích nghiên cứu: Mức độ ổn định bờ dốc phụ thuộc vào chiều cao (h), độ dốc mái (1:m) đặc trưng lý đất bờ dốc Do mục đích nghiên cứu là: Nghiên cứu thay đổi đặc trưng lý (γ, φ, C) theo đ ộ ẩm (W) hai loại đất tàn- sườn tích thuộc vỏ phong hóa đá xâm nhập Granit đá Biến chất Tây Nguyên Căn theo kết nghiên cứu đất, tính tốn xác định chiều cao giới hạn (h) bờ dốc, có độ dốc (1:m) khác theo biến đổi độ ẩm (W) đất bờ dốc 3- Phương pháp nghiên cứu: Tham khảo kết nghiên cứu tác giả nước [5][6][10][11][12][13][15], thu thập số liệu thí nghiệm đặc trưng lý hai loại đất chọn làm đối tượng nghiên cứu Tây Nguyên để xử lý thống kê tìm quan hệ đặc trưng (γ w , φ, C) theo độ ẩm (W) đất Nghiên cứu lý thuyết tác giả nước thường sử dụng để tính tốn ổn định mái dốc, lựa chọn phương pháp thích hợp để tính toán xác định chiều cao giới hạn (h) phụ thuộc vào độ dốc (1:m) phụ thuộc vào đặc trưng lý đất bờ dốc 4- Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận văn: Thu thập tài liệu, thống kê tìm quan hệ biến đổi dung trọng tự nhiên (γ w ), thông số chống cắt (φ, C), theo đ ộ ẩm (W) hai nhóm đất nghiên cứu Khi mưa độ ẩm (W) đất tăng làm cho dung trọng tự nhiên (γ w ) đất tăng, thông số chống cắt (φ, C) giảm, gây an toàn chống trượt bờ dốc 10 ... TÀI: “NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CHIỀU CAO GIỚI HẠN AN TOÀN ỔN ĐỊNH TRƯỢT CỦA BỜ DỐC TRÊN ĐẤT TÀN- SƯỜN TÍCH THUỘC VỎ PHONG HĨA ĐÁ XÂM NHẬP GRANIT VÀ ĐÁ BIẾN CHẤT Ở TÂY NGUYÊN” NHIỆM VỤ LUẬN VĂN Mở đầu... gây tổn thất người tài sản dân cư Do đề tài chọn là: ? ?Nghiên cứu xác định chiều cao giới hạn an toàn ổn định trượt bờ dốc đất tàn- sườn tích thuộc vỏ phong hóa đá xâm nhập Granit đá Biến chất Tây. .. thơng qua vỏ phong hóa đá xâm nhập đá Biến chất Tây Nguyên 11 CHƯƠNG I ĐẶC TRƯNG CƠ LÝ CỦA ĐẤT TÀN SƯỜN TÍCH (edQ) THUỘC VỎ PHONG HĨA TRÊN ĐÁ XÂM NHẬP VÀ ĐÁ BIẾN CHẤT Ở TÂY NGUYÊN Tây nguyên Việt