Tính toán ổn định công trình đắp bằng phương pháp vải địa kỹ thuật và lưới tre trên đất yếu ở đồng bằng sông cửu long

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HOÀ Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc -o0o - NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGUYỄN PHƯỚC DUY ĐỨC Ngày tháng năm sinh: 05/10/1977 Chuyên Ngành: Địa Kỹ Thuật Xây Dựng Khóa: K2000 Phái: Nam Nơi sinh: Kiên Giang Mã số ngành: 31.10.02 I/ TÊN ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH CÔNG TRÌNH ĐẮP BẰNG PHƯƠNG PHÁP VẢI ĐỊA KỸ THUẬT VÀ LƯỚI TRE TRÊN ĐẤT YẾU Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG II/ NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: PHẦN I: TỔNG QUAN Chương 1: Tổng quan kết công trình nước có liên quan đến đề tài PHẦN II: NGHIÊN CỨU ĐI SÂU PHÁT TRIỂN Chương 2: Tổng quan đất yếu Đồng Bằng Sông Cữu Long nghiên cứu cấu tạo công trình đất đắp Chương 3: Nghiên cứu dạng ổn định đất đắp đất yếu phương pháp đánh giá ổn định đắp Chương 4: Nghiên cứu chế làm việc đất có cốt Chương 5: Nghiên cứu việc sử dụng vải địa kỹ thuật lưới tre vào công trình đắp Chương 6: ng dụng kết nghiên cứu vào công trình thực tế PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Chương 7: Các nhận xét, kết luận kiến nghị III/ NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 28/11/2002 IV/ NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 01/09/2003 V/ HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TS CHÂU NGỌC ẨN TS CHÂU NGỌC ẨN CHỦ NHIỆM NGÀNH BỘ MÔN QUẢN LÝ NGÀNH GS.TSKH LÊ BÁ LƯƠNG Th S VÕ PHÁN Nội dung đề cương Luận Văn Thạc Só Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC Ngày Tháng Năm 2004 KHOA QUẢN LÝ NGÀNH TS CHÂU NGỌC ẨN LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc só hoàn thành cố gắng thân tác giả mà gia đình Xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến hai đấng sinh thành bạn Lâm Nguyễn Yến Anh hết lòng động viên, khuyến khích tạo điều kiện để tác giả hoàn thành luận văn Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến thầy cô truyền đạt kiến thức hướng dẫn giúp đỡ hoàn thành luận văn: v v v v v GS TSKH CHỦ NHIỆM NGÀNH GIÁO SƯ TIẾN SĨ KHOA HỌC TIẾN SĨ - PHÓ KHOA XÂY DỰNG TIẾN SĨ PHÓ GIÁO SƯ TIẾN SĨ LÊ BÁ LƯƠNG NGUYỄN VĂN THƠ CHÂU NGỌC ẨN CAO VĂN TRIỆU TRẦN THỊ THANH Xin chân thành biết ơn TIẾN SĨ CHÂU NGỌC ẨN , người hứơng dẫn khoa học tận tình giúp đỡ, dẫn cặn kẽ thời gian làm luận văn Xin tỏ lòng biết ơn đến lãnh đạo tập thể thầy cô Phòng Đào Tạo Sau Đại Học Trường Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh tạo thuận lợi suốt khóa học cao học trường Xin chân thành biết ơn thầy cô Bộ Môn Cơ Học Đất Và Nền Móng Công Trình Trường Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh, Sở Xây Dựng Kiên Giang, đồng nghiệp, bè bạn xa gần quan tâm, tận tình giúp đỡ tạo nhiều điều kiện cho tác giả việc thu thập tài liệu để hoàn thành luận văn hạn œ• TÀI LIỆU THAM KHẢO D.T Bergado, J.C Chai, M.C Alfaro, A.S Balasubramaniam - 1994 - – “Những biện pháp kỹ thuật cải tạo đất yếu xây dựng” - Nhà xuất Giáo Dục, 1994 Châu Ngọc Ẩn – “Đất có cốt (chống trượt vó tầm vông), ứng dụng vào đường cầu Xáng, Hóc Môn” – Hội nghị khoa học công nghệ lần 7, trường Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Bùi Đức Hợp – 2000 – “Ứng dụng vải & lưới địa kỹ thuật xây dựng công trình” - Nhà xuất Giao Thông Vận Tải Pierre Lareal Nguyễn Thành Long, Lê Bá Lương, Nguyễn Quang Chiêu, Vũ Đức Lục – “Công trình đất yếu điều kiện Việt Nam” – Chương trình hợp tác Việt Pháp VF DP.4 1986-1989 Nguyễn Văn Thơ – “Thổ chất Công trình đất” Giáo trình cho lớp cao học ngành Công Trình Trên Đất Yếu 1995 Cao Ngọc Hải – “Thiết kế Vải địa kỹ thuật bấc thấm” - Bộ môn cầu Đường Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Nguyễn Ngọc Bích, Lê thị Thanh Bình, Vũ Đình Phụng – 2001 – “Đất xây dựng, địa chất công trình kỹ thuật cải tạo đất xây dựng” – Nhà xuất xây dựng R Whitlow – 1996 – “Cơ Học Đất”, Nhà xuất Giáo dục, Tập 1, Châu Ngọc n – 2002 – ”Nền Móng”, Nhà xuất Đại Học Quốc Gia Tp.Hồ Chí Minh 10 PGS.TS Nguyễn Ngọc Bích (chủ biên), ThS.Lê Thị Thanh Bình, PGS.TS Vũ Đình Phụng – 2001 – “Đất Xây Dựng-Địa Chất Công Trình Kỹ Thuật Cải Tạo Đất Trong Xây Dựng ” (chương trình nâng cao) , Nhà xuất Xây Dựng 11 Lê Bá Lương – 1986 – “ Tính Toán Nền Móng Công Trình Theo Thời Gian” - Trường Đại Học Bách Khoa TP HCM 12 Hoàng Văn Tân, Trần Đình Ngô, Phan Xuân Trường, Phạm Xuân, Nguyễn Hải – 1973 –“Những Phương Pháp Xây Dựng Công Trình Trên Nền Đất Yếu” - NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật 13 Lê Quý An, Nguyễn Công Mẫn, Hoàng Văn Tân – 1998 – “Tính Toán Nền Móng Theo Trạng Thái Giới Hạn” - NXB Xây Dựng 14 Tạp chí Elsevier Geotextile and Geomembranes 15 Designing for Soil Reinforcement (Steep Slopes) – 2000 – Terran Ltd Mamhilad Pontypool United Kingdom 16 Một số Luận Văn Thạc Só có liên quan đến đề tài TÓM TẮT LÝ LỊCH KHOA HỌC Họ tên: NGUYỄN PHƯỚC DUY ĐỨC Ngày tháng năm sinh : 05/10/1977 Nơi sinh: Rạch Giá – Kiên Giang Nguyên Quán: Đồng Tháp Địa thường trú : 41 Trần Hưng Đạo, Phường Vónh Thanh Vân, thị xã Rạch Giá, Tỉnh Kiên Giang Địa tạm trú: 430 Nhật Tảo, phường Quận 10, Thành phố Hồ Chí Minh Cơ quan công tác: Sở Xây Dựng tỉnh Kiên Giang Ngành tốt nghiệp: Kỹ sư xây dựng khoá 1994 – 1999, trường Đại Học Kiến Trúc TPHCM Năm tốt nghiệp 1999, xếp loại: Khá Quá trình công tác: o 9/1999 – 10/1999 : Nhân viên kỹ thuật công ty xây dựng khí Hai Thành o 11/1999 đến : Nhân viên phòng QLXDCB, Sở xây dựng Kiên Giang o 10/2000 đến nay: Học viên Cao học K2000 Trường Đại học Bách Khoa TPHCM, chuyên ngành Công Trình Trên Nền Đất Yếu TÓM TẮT LUẬN VĂN Tên đề tài: “Tính Toán Ổn Định Công Trình Đắp Bằng Phương Pháp Vải Địa Kỹ Thuật Và Lưới Tre Trên Đất Yếu Ở Đồng Bằng Sông Cửu Long” TÓM TẮT Do đặc điểm Đồng Sông Cửu Long nằm khu vực đất yếu có chiều dày lớn, hầu hết hệ thống đường xá, đê đập vùng thường xảy tượng ổn định công trình Vì vấn đề ổn định cường độ biến dạng cho đường xá, đê ngăn lũ trình thi công suốt thời gian khai thác đặt nhiều vấn đề phức tạp khiến nhà Khoa Học phải quan tâm theo dõi nghiên cứu xử lý cách nghiêm túc Ngoài ra, nhiều vấn đề tồn là: chọn cách tính toán nhập số liệu cho hợp lý; vấn đề trượt chưa giải triệt để; hệ số an toàn thay đổi mạnh; giá trị lún biến thiên theo mô hình tính toán khác nhau; khoảng cách lớp cốt chưa tính toán hợp lý; số khu vực công trình phương pháp tính toán cụ thể trải vải lên lấp đất Đề tài nghiên cứu nêu lên vấn đề sử dụng vật liệu chịu kéo để gia cố tăng ổn định cho công trình đắp, tính toán khoảng cách gia cường hợp lý Bên cạnh tác giả nghiên cứu vải địa kỹ thuật ứng dụng cho mái dốc nhằm làm tăng góc dốc, tiết kiệm vật liệu, diện tích xây dựng šõ› ABSTRACT The thesis name: “The Stability Of Embarkment Using Geosynthetic and Bamboo-Grids Reinforcement On Soft Soils At Mekong Delta” SUMMARY Due to the characteristic of rather thick layers of soft soil of Mekong Delta, the unstability of most of road systems, dikes and embankments in this area often occur Therefore, the stability regarding to strength and deform for road, dykes preventing flood during execution period as well as operation period still exposes many complicated issues that make reseachers to seriously study and keep track of so far Besides, to date some issues still exist such as appropriate selection of analysis approach and data input, unfully solving of sliding, volatility of safety coefficient, changes of settlement value according to each different model, improperness of distance of geosynthetic reinforcement and undesigned reinforcement for soil in some projects The research refers the issues of using tensile reinforcement for increasing stability of backfill and calculating proper distance of reinforcement Moreover, the author studys using geotextile applied for slope for the purpose of saving materials, increasing slope angle and effective coverage area šõ› MỤC LỤC Trang Nhiệm vụ Luận Văn Thạc Só Lời cảm ơn Tóm tắt luận văn Phần I: TỔNG QUAN Chương Mở Đầu 1/ Tính thực tiễn cấp thiết đề tài 2/ Xác lập nhiệm vụ nghiên cứu Chương 1: Nghiên Cứu Tổng Quan Các Kết Quả Công Trình Trong Và Ngoài Nước Có Liên Quan Đến Đề Tài 1.1/ Sự cố công trình nước 1.1.1/ Công trình đường vào cầu Trường Phước - Quận 1.1.2/ Sự cố sạt đường đầu cầu Thông Lưu, quốc lộ Tiền Giang 1.1.3/ Công trình cầu Kênh Ngang – quận 1.1.4/ Sạt lở đê ngăn lũ Sa Rài 1.1.5/ Một số cố trượt lở đất ven sông khu dân cư Đồng Bằng Sông Cửu Long 1.1.6/ Trượt đất Martin Way, Eastern Olympia road embankment 1.1.7/ Trượt đất công trình tường chắn đất ổn định học (MSE retaining wall) quốc lộ 101, Tumwater – USA 1.2/ Tổng quan giải pháp xử lý ổn định công trình đắp cốt nước 1.2.1/ Giới thiệu chung 1.2.2/ Các công trình nước Phần II: NGHIÊN CỨU ĐI SÂU VÀ PHÁT TRIỂN Chương 2: Nghiên Cứu Tổng Quan Đất Yếu Đồng Bằng Sông Cữu Long Và Nghiên Cứu Cấu Tạo Công Trình 2.1/ Vị trí địa lý – điều kiện tự nhiên Đồng Bằng Sông Cửu Long 19 2.2/ Khái niệm đất yếu 21 2.3/ Đặc điểm địa chất Đồng Bằng Sông Cửu Long 22 2.3.1/ Cấu trúc địa chất 22 2.3.2/ Phân bố đất yếu Đồng Bằng Sông Cửu Long theo mặt 23 2.3.3/ Đặc trưng lý đất sét yếu bão hòa nước ĐBSCL 25 2.3.4/ Đặc trưng lý đất bùn số tỉnh ĐBSCL 28 2.3.5/ Đặc điểm lý dạng đất yếu Đồng Bằng Sông Cửu Long nghiên cứu 28 2.4/ Đặc điểm đất yeáu 29 2.4.1/ Thành phần khoáng 29 2.4.2/ Nước đất 33 2.4.3/ Hiện tượng hấp thụ 33 2.4.4/ Tính dẻo 35 2.4.5/ Gradien thủy lực ban đầu 35 2.4.6/ Độ bền kết cấu 35 2.4.7/ Biến dạng 36 2.4.8/ Sức chống cắt 38 2.4.9/ Tính lưu biến 38 2.5/ Chọn số liệu địa chất tính toán 39 2.5.1/ Thoáng kê đặc trưng lý tính toán đất 39 2.5.2/ Bảng tính đặc trưng lý đất phục vụ tính toán 40 2.6/ Nghiên cứu cấu tạo công trình đất đắp 41 2.6.1/ Tải trọng tác dụng lên công trình 42 2.6.2/ Xác định chiều cao cần thiết để đắp đường đất yếu 43 2.6.3/ Vật liệu đắp đường 46 2.6.4/ Độ đầm chặt đất đắp đường 48 2.6.5/ Các giải pháp gia cố mái dốc taluy chống xói lở 50 2.6.6/ Giải pháp cấu tạo thi công công trình đất đắp 52 Chương 3: Nghiên Cứu Các Dạng Mất n Định Của Nền Đất Đắp Trên Đất Yếu Và Các Phương Pháp Đánh Giá n Định Nền Đắp 3.1/ Khái niệm ổn định đất dạng ổn định công trình đất đắp đất yếu 59 3.1.1/ Phá hoại, ổn định bị lún sụt 60 3.1.2/ Phá hoại, ổn định theo dạng phình trồi 60 3.1.3/ Phá hoại kiểu trượt trồi 61 3.2/ Tính ổn định công trình ñaép 62 3.2.1/ Phương pháp V.V Sokolovski 63 3.2.2/ Phương pháp fp N.N Maslov 65 3.2.3 / Phương pháp mặt trượt trụ tròn 66 3.2.3.1/ Phương pháp số ổn định D.W Taylor 66 3.2.3.2/ Phương pháp tra bảng Goldstein 69 3.2.3.3/ Phương pháp cung trượt đơn giản W.Fellenius 70 3.2.3.4/ Phương pháp phân mảnh W.Fellenius 71 3.2.3.5/ Phương pháp phân mảnh Bishop 72 3.2.3.6/ Chương trình PLAXIS 73 Chương 4: Nghiên Cứu Cơ Chế Làm Việc Của Đất Có Cốt 4.1/ Khái niệm đất có cốt 80 4.2/ Các nguyên lý đất gia cố 85 4.3/ Cơ chế tương tác đất với cốt 86 4.3.1/ Sức kháng cắt trực tiếp 86 4.3.2/ Sức kháng kéo 87 4.3.3/ Quan hệ chuyển vị kéo với sức kháng kéo 89 4.4/ Vị trí độ lớn lực kéo cốt 91 4.4.1/ Vị trí lực kéo cực đại 91 4.4.2/ Độ lớn lực kéo cực đại 92 4.5/ Trạng thái công trình đất ổn định học đất yếu 92 4.5.1/ p lực lỗ rổng dư độ lún 92 4.5.2/ Chuyển vị ngang 92 4.5.3/ Lực kéo cốt 92 - 138 - cốt dọc n2 cốt ngang n1 >= 30cm Hình 6-2: Sơ đồ bố trí lưới tầm vông - Chiều rộng ảnh hưởng hoạt tải xuống mặt đường: B= 2x2xtg100 + = 7,705m - Chiều dài ảnh hưởng hoạt tải xuống mặt đường: L= 2x2xtg100 + (1,6+4) = 6,305m - p lực hoạt tải xuống mặt đường với hệ số vượt tải n=1,4: 1,4 × × 30 p= = 1,606 T/m2 7,705 × 6,305 - Tónh tải tác dụng: g = γh= T/m2 - Tải trọng tính toán: q = p+g= 4,606 T/m2 p lực ngang tác dụng lên cốt ảnh hưởng lực lao ngang hoạt tải, theo quy trình chọn xe với hệ số 0,6 P0 = 0,6 x 1,606 /2 = 0,482 T/m2 Xử lý lưới tầm vông đặt theo lưới thẳng góc song song với mặt đường với số lượng n1 = 4cây/m n2 = 2cây/m; đường kính cốt trung bình 5cm Số lớp lớp, cách khoảng 0,5m Xét mặt đường hình thang đáy lớn 17m, đáy nhỏ 9m; quy đổi hình chữ nhật tương đương với chiều dài b’ = 13m Lực ma sát tác dụng lên cốt ngang tất lớp xác định theo: Q = Ωγ.tgϕ (ΣaiZi + 2bΣZi) - 139 - Lực cản cốt dọc phạm vi 1m tất lớp: Eb= ΣEbi = 0,5γ tg2(45 + ϕ/2) Σ(Zi – 1,5d) Lớp Zi aiZi Zi – 1,5d 1,5 4,5 1,425 2 0,925 0,5 0,5 0,425 Σ 2,275 Do ta tính Q = 1,910 T ; Eb = 2,581T Ứng suất cắt q, p gây mặt đất nền: Στzx = τzx(q) + τzx(p) Theo biểu đồ tài liệu “Công trình đất yếu điều kiện Việt Nam” ta coù : τzx(q) = τzx(p) = x po = 0,482 T/m2 Kiểm tra theo điều kiện ổn định cường độ: [Στzx – (qtgϕ+C)] x b’ x ≤ n1Q + n2Eb Từ ta có: Στzx b ≤ (qtgϕ+C) x b’+ n1Q + n2Eb Thay giá trị vào ta 3,055< 19,515 Như điều kiện cân lực đường ổn định * Kiểm tra ổn định trượt: p dụng công thức tính Kmin ta tính chưa xử lý hệ số K = 0,897 Khi gia cố vó tầm vông ta tính sức chống cắt neo tính hệ số ổn định theo mặt trượt trụ tròn n Kmin = n ∑ (Wi cosθ i tgϕ i + ci li ) R + ∑ Li d iτ neoi i =1 i =1 n ∑W sin θ R i =1 i = 1,356 > 1,1 i Momen chống trượt tăng cho lực chống cắt đất với neo, giữ ổn định trượt - 140 - 6.2 TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH ĐẮP BẰNG VẢI ĐỊA KỸ THUẬT: Chọn địa chất công trình đường khu F&G – Rạch Mẽo – khu Lấn Biển – Thị xã Rạch Giá – Kiên Giang Tổng cộng khoan 10 hố, hố khoan sâu 15m, số mẫu nguyên dạng 30 mẫu Địa hình tương đối phẳng, chênh lệch độ cao không đáng kể Theo tài liệu thực tế tổng hợp kết thu phòng thí nghiệm chia cấu tạo địa chất khu vực khảo sát sau: Lớp 1: Bề dày trung bình 7,44m Thành phần Bùn sét lẫn hữu màu xám xanh đen, xám xi măng, vài chỗ lẫn sét màu xám đen, trạng thái chảy Lớp 2: Bề dày chưa xác định, thành phần sét màu xám nâu, nâu xanh, nâu vàng, nâu đỏ, xám trắng, trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng, lẫn sạn sỏi Tổng hợp tiêu lý: STT CÁC CHỈ TIÊU Độ ẩm tự nhiên KÝ HIỆU ĐƠN VỊ LỚP LỚP W % 70,67 27,71 Dung trọng tự nhiên γw kN/m 14,96 18,85 Dung trọng khô γd kN/m3 8,92 14,77 Độ rỗng n % 65,59 45,43 Hệ số rỗng e 1,984 0,833 Góc ma sát ϕ Độ 3,66 14,85 Lực dính C kN/m2 4,1 Độ sệt IL 1,57 0,22 Giới hạn chảy WL % 54,23 44,72 10 Giới hạn dẻo WP % 32,76 23,04 11 Chỉ số dẻo IP % 21,48 21,67 v Cơ sở tính toán phần mềm có nhiều điều điều cần lưu ý so với phương pháp cổ điển Mohr – Coulomb mà ta biết, hệ số E, C ϕ Các hệ số phải quy đổi trước ta tiến hành thực gán thông số cần thiết cho toán - 141 - • Công thức quy đổi hệ số ϕ: Theo Kenney (1959), hệ số ϕ’ xác định sau : sin ϕ ' = 0.82 − 0.24 log PI Trong PI- số dẻo đất tính % Theo Mayne (1988) thì:  PI  sin ϕ ' = 0.656 − 0.409   LL  với LL – giới hạn chảy đất tính % Nhận xét: Các công thức thường cho ta giá trị ϕ’ không giống nhau, giá trị ϕ’ Mayne (1988) nhỏ giá trị ϕ’của Keney (1959) khoảng chừng từ 0,6% đến 15% tuỳ theo loại đất • Trị số E: Mun biến dạng đàn hồi đất, tham khảo số giá trị tiêu biểu sau: Đất bùn sét: E = 500 Kpa Sét pha: E =7.500 Kpa Sét: E =12.000 Kpa Cát: E = 30.000 Kpa • Trị số C’ giá trị lực dính C thí nghiệm cắt thoát nước Thành phần Dung trọng khô γdry Đất đắp MC drained 16 Dung trọng ướt Hệ số thấm ngang γwet kx 20 14.96 18.85 kN/m3 8.64.10-5 8.64.10-6 m/day Hệ số thấm đứng ky 8.64.10-5 8.64.10-6 m/day Modun biến dạng Hệ số Poiisson Eref ν 8000 500 12000 kN/m2 0.3 0.3 0.35 kN/m2 Mô hình Trạng thái Lực dính C Góc nội ma sát Góc dãn nở Điểm tiếp xúc Interface Permeability Thông số Model Type cref ϕ ψ Rinter Perm Lớp MC drained 8.92 Lớp MC drained 14.77 Đơn vị kN/m3 30 29.6 27.12 0 0.65 0.1 0.1 Imperm Imperm Imperm ° ° - - 142 - Các thông số Geotextile Thông số Độ cứng chống chuyển vị dọc trục Kí hiệu Giá trị EA 1×105 Đơn vị kN/m Tính toán đường, bề rộng mặt đường 7m, lề đường 2,5m; chiều cao đắp 3m Do điều kiện thực tế địa phương công trình đắp thành lớp, lớp dày 0,5m Đường cấp chiều rộng 7m cho xe chạy - Chiều rộng ảnh hưởng hoạt tải xuống mặt đường: B= 2x2xtg100 + = 7,705m - Chiều dài ảnh hưởng hoạt tải xuống mặt đường: L= 2x2xtg100 + (1,6+4) = 6,305m - p lực hoạt tải xuống mặt đường với hệ số vượt tải n=1,4: 1,4 × × 30 p= = 1,606 T/m2 = 16,06 kN/m2 7,705 × 6,305 2500 7000 2500 4500 Đất đắp 7500 3000 4500 Hình 6-3 So đồ hình học toán Bài toán đối xứng, chương trình PLAXIS ta cắt phân nửa để tính toán Ta sử dụng mô hình ứng suất phẳng phần tử tam giác nút, với điều kiện biên tiêu chuẩn Bài toán mô trình thi công Sẽ đắp lớp so sánh khoảng cách lớp vải Mục đích tác giả muốn tính toán để đưa nhận xét khoảng cách thích hợp lớp vãi địa kỹ thuật Mỗi lớp đất đắp dày 0,5m ta so sánh gia cố vải địa kỹ thuật gia cố; gia cố với khoảng cách lớp vải khác - 143 - Hình 6-4: Sơ đồ tính toán công trình không gia cố Hình 6-5: Sơ đồ tính toán công trình gia cố lớp Vải - 144 - Hình 6-6: Sơ đồ tính toán công trình gia cố hai lớp Vải cách 0,5m Hình 6-7: Sơ đồ tính toán công trình gia cố hai lớp Vải cách 1m - 145 - Hình 6-8: Sơ đồ tính toán công trình gia cố ba lớp Vải lớp cách 0,5m Bảng so sánh Sơ đồ Chuyển vị dọc max (m) Không gia cố 0,58288 Gia cố lớp vải 0,55723 Gia cố hai lớp vải cách 0,5m 0,55588 Gia cố hai lớp vải cách 1m 0,55720 Gia cố ba lớp vải lớp cách 0,5m 0,55586 Nhận xét: - Khi hai lớp vải cách xa làm giảm khả tương hổ cho lợi - Khoảng cách thích hợp hai lớp vải 0,5m Điều phù hợp với chiều dày lần đắp - Đối với toán trên, chuyển vị lớn mặt đường Nhưng chân công trình chuyển vị nhỏ Ta chọn việc sử dụng lớp vải lấy kết biểu đồ Công trình bên đắp bù lún - 146 - 6.3 TÍNH TOÁN MÁI DỐC ĐƯC GIA CƯỜNG BẰNG VẢI ĐỊA KỸ THUẬT: Tính toán mái dốc công trình đắp đất ổn định Mái dốc có độ dốc 1:1 Chỉ tiêu lý đất đắp lấy theo toán 6.2 Vải địa kỹ thuật có EA = 105 kN/m Thành phần Mô hình Trạng thái Dung trọng khô Thông số Model Type γdry Dung trọng ướt Hệ số thấm ngang Hệ số thấm đứng γwet kx ky Modun biến dạng Hệ số Poiisson Lực dính C Góc nội ma sát Góc dãn nở Điểm tiếp xúc Eref ν cref ϕ ψ Rinter Interface Permeability Perm Đất đắp MC drained 16 20 Đơn vị kN/m3 kN/m3 1 8000 m/day m/day kN/m2 0.3 30 0.65 Imperm kN/m2 ° ° - Ở ta tính toán mái dốc chưa gia cố vải địa kỹ thuật sau gia cố vải địa kỹ thuật 3000 6000 3000 3000 4500 Hình 6-9: Sơ đồ tính toán mái dốc gia vải địa kỹ thuật - 147 - Khi chưa gia cố vải địa kỹ thuật, công trình không ổn định; công trình đắp xong lớp đất thứ hai (h=1m) Khi đắp lớp thứ ba công trình bị phá hoại Hình 6-10: Hình biến dạng công trình không gia cố - 148 - Khi công trình gia cố vải địa kỹ thuật theo sơ đồ hình 6-9, công trình ổn định Chuyển vị lớn 0,14m hệ số an toàn K = 1,442 Hình 6-11: Hình biến dạng công trình gia cố - 149 - Nhận xét: - Vải địa kỹ thuật làm tăng độ ổn định công trình, làm tăng độ dốc đáng kể - Trong thực tế vải địa kỹ thuật gấp lại bên hông liên kết với lớp vải bên nên việc chuyển vị hình khắc phục - 150 - CHƯƠNG 7: CÁC NHẬN XÉT - KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ 7.1 NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN: Các kết nghiên cứu từ chương đến chương cho phép rút kết nghiên cứu sâu phát triển sau: Trong chương nghiên cứu tổng quan đề tài, ta thấy số công trình xảy cố đường vào cầu Trường Phước; đường vào cầu Thông Lưu, Đê bao ngăn lũ Sa Rài… Nguyên nhân tính toán hệ số an toàn bé, số liệu chưa xác, số nơi kết khảo sát địa chất không làm sơ sài thiếu số liệu Các công trình tiến hành khảo sát thi công công trình đắp nên phải thí nghiệm trục nhằm cung cấp số liệu xác giải toán PLAXIS Đối với vùng ngập lũ ĐBSCL có chiều dày lớp đất yếu nhỏ (Hđất yếu < 8m) biện pháp xử lý ổn định đất yếu đường cách hiệu trải vài lớp vải địa kỹ thuật (hoặc lưới tre, tầm vông, tràm) mặt đất yếu Tác dụng vải địa kỹ thuật có hiệu loại vải có hệ số ma sát lớn nhằm tận dụng hết khả chống cắt Su đất yếu Khi sử dụng vải địa kỹ thuật (hoặc lưới tre, tầm vông, tràm) đất yếu đất đắp có chiều cao trung bình nên nhỏ 3m Độ ổn định mái dốc phụ thuộc đáng kể vào góc ma sát ϕ’ đất Các hạt đất rắn có góc ma sát cao (ϕ’ =30o đến 45o) đất có hạt sét (ϕ’ =20o đến 30o) Trọng lượng đơn vị hầu hết loại đất rắn điển hình γ= 18 -20 kN/m3 Trong trình nghiên cứu tính toán sử dụng mô hình MorhCoulomb mô hình Hardening Soil để tính toán Tuy nhiên số liệu đầu vào mô hình Morh-Coulomb tương đối đơn giản, phù hợp với điều kiện thực tế Việt Nam Ứng suất kéo vật liệu vải địa kỹ thuật chuyển vào lớp đất xung quanh cách phát triển liên kết vải địa kỹ thuật lớp đất gần kề Đối với đất có cốt, có hai kỹ thuật liên kết vải địa - 151 - kỹ thuật (hay lưới tre tầm vông) đất xung quanh: Bằng ma sát Bằng neo mép Đối với mái dốc, sử dụng vật liệu chịu kéo cho mái dốc làm tăng độ ổn định mái dốc Sẽ tiết kiệm khoảng 50% đất đào đắp so với không gia cố làm độ dốc đứng hơn, tiết kiệm diện tích xây dựng Tùy theo đất mà sử dụng vải địa kỹ thuật lưới tre kết hợp với đệm cát sử dụng nhiều lớp gia cường Khoảng cách lớp gia cường thực tế phải bội số chiều dày lần đắp (đắp lớp) Khoảng cách cốt theo phương đứng không vượt 1.0m Điều kiện thi công ổn định bề mặt với lớp cốt có khoảng cách rộng, từ giả thuyết phân tích biểu đồ Hơn nữa, với khoảng cách theo phương đứng lớn 1.0m đất có cốt bắt đầu tính hỗn hợp Khoảng cách lớp gia cường bên xa bên Đối với chiều dài cốt gia cường cho mái dốc, để đơn giản việc trình bày kết thiết kế, thật đơn giản cho việc xây dựng công trường, chiều dài cốt không đổi chọn cho tất lớp cốt mái dốc Chiều dài cốt yêu cầu cho biểu đồ thiết kế trình bày hình 5-19, 5-20, 5-21 theo tỷ lệ L/H 7.2 KIẾN NGHỊ: Để giúp cho việc phát triển lý luận, cần tìm cách đẩy mạnh công tác nhiên cứu thực nghiệm, khâu quan trọng cải tiến phương pháp thiết bị đo lường cho phép xác định đắn thay đổi đặc tính vật lý, học, biến dạng ứng suất đất Cần triển khai sử dụng rộng rải việc sử dụng vải địa kỹ thuật, lưới địa kỹ thuật, tre… việc gia cố mái dốc Đồng sông cữu long với kênh rạch chằn chịt, nên sử dụng phương pháp để tăng ổn định mái dốc đường ven sông Nên sử dụng vật liệu địa kỹ thuật (vải, vó, thanh…) để gia cố cho công trình đường vào cầu để tăng cường độ ổn định - 152 - Nghiên cứu tận dụng loại vật liệu sẵn có địa phương để gia cường đất yếu khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long nằm đạt hiệu qủa kinh tế cao Có thể sử dụng cừ tràm kết hợp việc xử lý ổn định bên công trình Vấn đề cuối nhân tố người Quản lý tốt khâu khảo sát, thiết kế, thi công nguồn vốn đưa vào đầu tư, tránh lãng phí thất thoaùt —– ÿ—– ... ? ?Tính Toán Ổn Định Công Trình Đắp Bằng Phương Pháp Vải Địa Kỹ Thuật Và Lưới Tre Trên Đất Yếu Ở Đồng Bằng Sông Cửu Long? ?? TÓM TẮT Do đặc điểm Đồng Sông Cửu Long nằm khu vực đất yếu có chiều dày lớn,... Cứu Vào Công Trình Thực Tế 6.1/ Tính toán công trình đắp hệ lưới tre, tầm vông 137 6.2/ Tính toán công trình đắp vãi địa kỹ thuật 140 6.3/ Tính toán mái dốc gia cường vải địa kỹ thuật. .. đất đắp 52 Chương 3: Nghiên Cứu Các Dạng Mất n Định Của Nền Đất Đắp Trên Đất Yếu Và Các Phương Pháp Đánh Giá n Định Nền Đắp 3.1/ Khái niệm ổn định đất dạng ổn định công trình đất đắp đất yếu