Nghiên cứu ứng dụng tường chắn đất có cốt dùng lưới địa kỹ thuật cho đường dẫn đầu cầu nút giao ngọc hội thành phố nha trang

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - NGUYỄN THỊ PHÚC NGUYỄN THỊ PHÚC KỸ THUẬT XÂY DỰNGCÔNG TRÌNH GIAO THƠNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG TƯỜNG CHẮN ĐẤT CÓ CỐT DÙNG LƯỚI ĐỊA KỸ THUẬT CHO ĐƯỜNG DẪN ĐẦU CẦU NÚT GIAO NGỌC HỘI – THÀNH PHỐ NHA TRANG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THƠNG KHỐ 33 Nha Trang – Năm 2018 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - NGUYỄN THỊ PHÚC NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG TƯỜNG CHẮN ĐẤT CÓ CỐT DÙNG LƯỚI ĐỊA KỸ THUẬT CHO ĐƯỜNG DẪN ĐẦU CẦU NÚT GIAO NGỌC HỘI – THÀNH PHỐ NHA TRANG Chun ngành : KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH GIAO THÔNG Mã số : 60.58.02.05 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS ĐỖ HỮU ĐẠO Nha Trang – Năm 2018 TÓM TẮT LUẬN VĂN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG TƯỜNG CHẮN ĐẤT CÓ CỐT DÙNG LƯỚI ĐỊA KỸ THUẬT CHO ĐƯỜNG DẪN ĐẦU CẦU NÚT GIAO NGỌC HỘI - THÀNH PHỐ NHA TRANG Học viên: Nguyễn Thị Phúc Chuyên ngành: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG Mã số60.58.02.05 Khóa: 33Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN Tóm tắt - Hiện có nhiều loại kết cấu tường chắn đất như: Tường chắn bê tông cốt thép, tường chắn có cốt kim loại, tường chắn có cốt dùng lưới vải địa kỹ thuật Tuy nhiên tường chắn có cốt lưới địa kỹ thuật có nhiều ưu điểm như: Lưới địa trải thành lớp ngang, neo ốp mái hai mái đường dẫn đầu cầu, vừa tăng khả chịu tải đồng thời tiết kiệm không gian hai bên đường, sử dụng vật liệu đắp địa phương , trình thi cơng đơn giản, chi phí vật liệu thấp kết hợp với vật liệu lưới địa kỹ thuật, đáp ứng điều kiện kinh tế - kỹ thuật mỹ quan dự án Việc nghiên cứu lựa chọn tường đất có cốt dùng lưới địa kỹ thuật giải pháp phù hợp để giảm giá thành, đẩy nhanh tiến độ, tăng mỹ quan cho dự án thành phố cần thiết Trong luận văn thí nghiệm bốn mỏ đất địa bàn Thành Phố Nha trang để chọn mỏ đất phù hợp với tiêu chuẩn sử dụng cho tường chắn có cốt dùng lưới địa kỹ thuật Sau áp dụng tính toán thiết kế tường chắn cho đường dẫn đầu cầu Nút giao Ngọc Hội, sử dụng phần mềm Plaxis để kiểm tốn tường chắn Từ khóa - kết cấu tường chắn; tường chắn đất có cốt, lưới địa kỹ thuật, vật liệu đắp, Plaxis RESEARCH FOR APPLICATION OF MECHANICALLY STABILIZED EARTH WALLS AND REINFORCED SOIL USE GEOGRID MATERIALS TO THE ROAD BEFORE THE BRIDGE OF NGOC HOI INTERSECTION - NHA TRANG CITY At present, there are many types of textures retaining wall as: Wall reinforced concrete; reinforced metal wall; retaining wall using geotechnical grids or geotextile However, the retaining wall with geotechnical net has many advantages such as: The grid is spread in horizontal layers, Anchored between the roof panels on two roofs leading the bridge, increased load capacity with saving space along the road,Use of local embankment materials, simple construction process, Low cost material and Combined with new geotextile material, meeting the economic conditions technical and aesthetic aspects of the project The research of selection of geosynthetic lands is a fit solution for the discount value, push process, boost for an project in city is required In Dissertation will test four land mines in the city of Nha Trang to select a mine that meets the standard used for geotextile retaining walls After applying design calculations to the road before the bridge of ngoc hoi intersection Use Plaxis software to audit the retaining wall Key words - wall structure; reinforced earth retaining wall, geotechnical net, embankment materials, Plaxis MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu đề tài a Mục tiêu tổng quát b, Mục tiêu cụ thể Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa thực tiễn đề tài Cấu trúc đề tài: Đề tài nghiên cứu gồm phần mở đầu, chương kết luận -kiến nghị, cụ thể sau: CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TƯỜNG CHẮN CÓ CỐT 1.1 1.2 1.3 1.4 Lịch sử phát triển tường chắn có cốt Các ứng dụng tường chắn có cốt mềm Cơ chế làm việc tường chắn có cốt mềm 1.3.1 Sự làm việc cốt 1.3.2 Sự tương tác đất cốt - Hệ số ma sát Cơ sở thiết kế tường chắn đất có cốt dùng lưới địa kỹ thuật 10 1.4.1 Yêu cầu vật liệu 10 1.4.2 Yêu cầu cấu tạo 13 1.4.3 Cơ sở tính tốn tường chắn có cốt lưới địa kỹ thuật 15 CHƯƠNG 2: ĐÁNH GIÁ LỰA CHỌN VẬT LIỆU ĐỊA PHƯƠNG VÀ CỐT LƯỢI ĐỊA KỸ THUẬT SỬ DỤNG PHÙ HỢP TẠI THÀNH PHỐ NHA TRANG 35 2.1 2.2 Vật liệu đất đắp dùng cho tường chắn 35 2.1.1 Đất đắp mỏ Hòn Ngang 37 2.1.2 Đất đắp mỏ Hòn Thị 39 2.1.3 Đất đắp mỏ Hòn Cậu 40 2.1.4 Đất đắp mỏ Vĩnh Phương - Đắc Lộc 42 Đánh giá cốt dùng loại lưới địa kỹ thuật 48 2.2.1 Lưới địa kỹ thuật Tencate[9] 48 2.2.2 Lưới địa kỹ thuật Tenax[9] 49 2.2.3 Lưới địa kỹ thuật taian TMP[9] 51 2.2.4 Lưới địa cốt sợi thủy tinh[9] 53 CHƯƠNG 3: ÁP DỤNG GIẢI PHÁP TƯỜNG CHẮN LƯỚI ĐỊA KỸ THUẬT CHO ĐƯỜNG DẪN ĐẦU CẦU NÚT GIAO NGỌC HỘI THÀNH PHỐ NHA 56 3.1 Thông số kỹ thuật thiết kế [5] 56 3.1.1 Vị trí cơng trình Nút Giao Ngọc Hội 56 3.1.2 Sơ đồ mặt Ranh giới xây dựng tuyến đường vào nút: 57 3.1.3 Thông số kỹ thuật tường chắn phần đường dẫn đầu cầu Nút giao Ngọc Hội mố M2 57 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 Đặc điểm địa chất [6] 59 Thiết kế cấu tạo tường chắn nhánh N2 61 Tính tốn kết cấu tường chắn 62 Phân tích, so sánh mặt kinh phí kỹ thuật phương án 68 Đánh giá hiệu phương án 70 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71 - KẾT LUẬN: 71 - KIẾN NGHỊ: 71 MỤC LỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Ký hiệu Tên hình Trang CHƯƠNG I Hình 1 Minh họa ngun lí đất có cốt Hình Các dạng ứng dụng tường chắn có cốt [12] Hình Cơ chế tương tác cốt dạng dải hay kim loại đất rời Hình Cơ chế tương tác cốt dạng lưới đất [12] Hình Mặt tường rời đúc sẵn [12] 10 Hình Hình dạng mặt tường khối (block) đúc sẵn [12] 10 Hình Vỏ mặt tường có chiều cao chiều cao tường chắn [12] 11 Hình Vỏ tường kim loại 11 Hình Vỏ tường vải ĐKT 11 Hình 10 Hình dạng lưới địa kỹ thuật [9] 12 Hình 1.11 Các dạng ổn định [1] 16 Hình 12 Hình ảnh ổn định nội [1] 18 Hình 1.13 Sơ đồ tính tốn kiểm tra 18 Hình 1.14 Do trọng lượng thân lực phân bố q 20 Hình 1.15 Do tác dụng lực thẳng đứng 20 Hình 1.16 Sơ đồ tính chịu tác dụng lực ngang diện hẹp 21 Hình 1.17 Sơ đồ tính tốn 23 Hình 1.18 Lực căng T đạt giá trị lớn 23 Hình 1.19 Sơ đồ tính tốn 24 Hình 1.20 Phân bố ứng suất theo Meyerhof 24 Hình 1.21 Sơ đồ tính tốn 25 Hình 1.22 Thi cơng, lắp dựng tường [12] 28 Hình 1.23 Điều chỉnh tường vào chốt có sẵn[12] 28 Hình 1.24 Thi công lớp đất đắp trước rải lưới địa kỹ thuật[12] 28 Hình 1.25 Thi cơng lớp đất đắp trước rải lưới địa kỹ thuật[12] 29 Hình 1.26 Khởi động chương trình vào Plaxis 30 Hình 1.27 Thiết lập chung 31 Hình 1.28 Vẽ Mơ Hình, Thiết lập điều kiện biên 31 Hình 1.29 Khai báo gán vật liệu 32 Hình 1.30 Phát sinh lưới phần tử 32 Hình 1.31 Thực tính tốn 33 Hình 1.32 Kết tính tốn - tổng ứng suất 33 CHƯƠNG II Hình Hình ảnh mỏ vật liệu 35 Hình 2 Dụng cụ thí nghiệm 36 Hình 2.3 Vị trí mỏ Hòn Ngang 37 Hình 2.4 Biểu đồ thành phần hạt mẫu đất Hòn Ngang 38 Hình 2.5 Biểu đồ quan hệ W-γk mẫu đất Hịn Ngang 38 Hình Biểu đồ giới hạn dẻo, chảy 38 Hình 2.7 Vị trí mỏ Hòn Thị 39 Hình 2.8 Biểu đồ thành phần hạt mẫu đất Hòn Thị 40 Hình 2.9 Biểu đồ quan hệ W-γk mẫu đất Hịn Thị 40 Hình 2.10 Biểu đồ giới hạn dẻo, chảy 40 Hình 2.11 Vị trí mỏ Hịn Cậu 41 Hình 2.12 Biểu đồ thành phần hạt mẫu đất Hịn Cậu 41 Hình 2.13 Biểu đồ quan hệ W-γk mẫu đất Hòn Cậu 42 Hình 14 - Biểu đồ giới hạn dẻo, chảy 42 Hình 2.15 Vị trí mỏ Đắc lộc 43 Hình 2.16 Biểu đồ thành phần hạt mẫu đất Đắc Lộc 43 Hình 2.17 Biểu đồ quan hệ W- γk mẫu đất Đắc Lộc 44 Hình 2.18 Biểu đồ giới hạn dẻo, chảy 44 Hình 2.19 Biểu đồ thành phần hạt hỗn hợp đất + Cát 46 Hình 2.20 Biểu đồ quan hệ W- γk mẫu đất Đắc Lộc 46 Hình 2.21 Biểu đồ giới hạn dẻo, chảy 46 Hình 2.22 Biểu đồ sức kháng cắt 47 Hình 23 Lưới địa Tencate 48 Hình 2.24 Cơng trình Chùa Đạm - Bắc Ninh 49 Hình 2.25 Lưới địa Tenax 49 Hình 2.26 Cơng trình sàn nhà xưởng Metro Thành Phố Hải Phịng 51 Hình 27 Lưới địa taianTMP 51 Hình 2.28 Cơng trình đường dẫn cầu Thành Phố Hải Phịng 53 Hình 2.29 Cơng trình đường dẫn đầu cầu Thành Phố Hải Phịng 53 Hình 2.30 Lưới địa cốt sợi Thủytinh 53 Hình 2.31 Lưới địa cốt sợi Thủy Glasgird Quốc lộ 14G 55 CHƯƠNG III Hình 3.1 Vị trí Nút giao thơng Ngọc hội 56 Hình 3.2 Sơ đồ Nhánh vào nút giao thông Ngọc Hội 57 Hình 3.3 Mặt tường chắn nhánh N2 57 Hình 3.4 Trắc dọc trạng nút giao thơng Ngọc Hội 57 Hình 3.5 Trắc ngang trạng nút giao thông Ngọc Hội 58 Hình 3.6 Trắc dọc thiết kế nhánh N2 phải 58 Hình 3.7 Trắc dọc thiết kế nhánh N2 trái 58 Hình 3.8 Trắc ngang thiết kế nhánh N2 59 Hình 3.9 Phối cảnh nút hoàn thiện 59 Hình 3.10 Bố trí tường nhánh N2 61 Hình 3.11 Sơ đồ tính tốn tường chắn 63 Hình 3.12 Thiết lập mơ hình tính tốn trongPlaxis 66 Hình 13 - Mặt cắt ngang phương án tường chắn 68 ... kỹ thuật - Thiết kế cấu tạo cho tường chắn có cốt dùng lưới địa kỹ thuật - Tính tốn ứng dụng tường chắn đất có cốt lưới địa kỹ thuật cho đường đầu cầu nút giao Ngọc Hội đường 23/10 Thành phố Nha. .. NGUYỄN THỊ PHÚC NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG TƯỜNG CHẮN ĐẤT CÓ CỐT DÙNG LƯỚI ĐỊA KỸ THUẬT CHO ĐƯỜNG DẪN ĐẦU CẦU NÚT GIAO NGỌC HỘI – THÀNH PHỐ NHA TRANG Chun ngành : KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH GIAO THÔNG... tường chắn có cốt lưới địa kỹ thuật cho đường dẫn đầu cầu b, Mục tiêu cụ thể - Đánh giá ứng dụng tường chắn đất có cốt lưới địa kỹ thuật ổn định cho đường đắp Thành phố Nha Trang - Áp dụng sở lý