Nghiên cứu ảnh hưởng của khe nứt căng đến mức độ ổn định mái dốc và các phân tích ứng dụng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI NGUYỄN NGỌC THƢỜNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA KHE NỨT CĂNG ĐẾN MỨC ĐỘ ỔN ĐỊNH MÁI DỐC VÀ CÁC PHÂN TÍCH ỨNG DỤNG Chun ngành: Xây dựng cơng trình thủy Mã số: 60-58-02-02 NGƢỜI HƢỚNG DẪN: TS NGUYỄN QUỐC THÀNH PGS TS HOÀNG VIỆT HÙNG NINH THUẬN, NĂM 2017 i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI NGUYỄN NGỌC THƢỜNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA KHE NỨT CĂNG ĐẾN MỨC ĐỘ ỔN ĐỊNH MÁI DỐC VÀ CÁC PHÂN TÍCH ỨNG DỤNG LUẬN VĂN THẠC SĨ NINH THUẬN, NĂM 2017 ii LỜI CAM ĐOAN Tên Nguyễn Ngọc Thƣờng, xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Những nội dung kết trình bày luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố cơng trình khoa học Tác giả Nguyễn Ngọc Thường i LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ chun nghành xây dựng cơng trình thuỷ với đề tài “Nghiên cứu ảnh hƣởng khe nứt căng đến mức độ ổn định mái dốc phân tích ứng dụng” đƣợc hoàn thành với cố gắng nỗ lực thân với giúp đỡ nhiệt tình Khoa Cơng trình, thầy giáo trƣờng Đại học Thuỷ Lợi Viện Đào tạo ứng dụng Khoa học Miền Trung tạo điều kiện động viên giúp đỡ mặt Tác giả xin chân thành cảm ơn quan, đơn vị cá nhân nói Đặc biệt, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo hƣớng dẫn TS Nguyễn Quốc Thành PGS.TS Hoàng Việt Hùng, ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn tận tình giúp đỡ thời gian thực luận văn Sự thành cơng luận văn gắn liền với q trình giúp đỡ, động viên cổ vũ gia đình, bạn bè đồng nghiệp Tác giả xin chân thành cảm ơn Trong khuôn khổ luận văn, điều kiện thời gian có hạn nên khơng thể tránh khỏi khiếm khuyết, mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp quý báu thầy cô giáo, anh chị bạn bè đồng nghiệp Ninh Thuận, ngày 06 tháng 05 năm 2017 Tác giả Nguyễn Ngọc Thường ii MỤC LỤC MỞ ĐẦU I/ Tính cấp thiết đề tài II/ Mục đích nghiên cứu đề tài III/ Cách tiếp cận phƣơng pháp nghiên cứu CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ỔN ĐỊNH MÁI DỐC VÀ PHƢƠNG PHÁP TĂNG CƢỞNG ỔN ĐỊNH MÁI DỐC 1.1 Mở đầu 1.1.1 Lịch sử phát triển 1.1.2 Cơ sở phƣơng pháp tính ổn định trƣợt mái dốc 1.2 Các cố trƣợt lở mái dốc Việt Nam biện pháp gia cố 1.3 Khái quát chung giải pháp tăng cƣờng ổn định mái dốc 1.3.1 Phƣơng pháp đắp đất chân mái dốc (Loading the Toe): 1.3.2 Phƣơng pháp thoát nƣớc (Drainage Methods): 1.3.3 Phƣơng pháp dùng vải địa kỹ thuật (Geotextiles): 11 1.3.4 Phƣơng pháp cọc (Sheet piling): 12 1.3.5 Phƣơng pháp cân chỉnh mái taluy (Regrading the Slope): 13 1.3.6 Phƣơng pháp ổn định mái dốc cọc (Piled-Slopes): 14 1.3.7 Phƣơng pháp neo đất (Soil Anchoring): 14 1.3.8 PP trồng cỏ mái dốc (“Grassing-Over” the Slope): 15 1.3.9 PP sử dụng kết cấu chắn giữ (Retaining Structures): 16 1.3.10 Phƣơng pháp tổ hợp: 16 1.4 Kết luận chƣơng 1: 17 CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH MÁI DỐC 18 2.1 Mái dốc ổn định 18 2.1.1 Mở đầu 18 2.1.2 Phân tích ổn định mái dốc 20 2.1.3 Phân chia loại chuyển động mái dốc 20 2.2 Phƣơng pháp phân tích cân giới hạn chia thỏi 25 2.2.1 Phân tích theo tiêu chuẩn Việt Nam 28 2.2.2 Phƣơng pháp Ordinary/Fellenius 29 iii 2.2.3 Phƣơng pháp Bishop đơn giản 31 2.2.4 Phƣơng pháp Janbu đơn giản 33 2.2.5 Phƣơng pháp Janbu tổng quát 34 2.2.6 Phƣơng pháp Spencer 36 2.2.7 Phƣơng pháp cân giới hạn 43 2.3 Nhận xét đánh giá chung PP phân tích ổn định mái dốc 48 2.3.1 Các phƣơng pháp truyền thống phân tích ổn định mái dốc 49 2.3.2 Các yếu tố ảnh hƣởng đến ổn định mái dốc 58 2.4 Kết luận chƣơng 59 CHƢƠNG 3: ỨNG DỤNG TÍNH TỐN CƠNG TRÌNH ĐƢỜNG VĨNH HY – NINH CHỮ THUỘC DỰ ÁN ĐƢỜNG VEN BIỂN NINH THUẬN 60 3.1 Giới thiệu chung cơng trình 60 3.1.1 Đặc điểm vị trí địa hình 60 3.1.2 Đặc điểm khí hậu: 60 3.1.3 Đặc điểm địa chất: 60 3.2 Giới thiệu chƣơng trình tính 62 3.2.1 Giới thiệu phần mềm GEO-SLOPE 62 3.2.2 Đặc điểm khả mơ hình hóa mơ đun 62 3.3 Phân tích toán ứng dụng 69 3.3.1 Tính tốn cho mặt cắt Km 2+054 69 3.3.2 Tính tốn cho mặt cắt Km 2+104 72 3.3.3 Tính tốn cho mặt cắt Km 2+144 74 3.3.4 Tính tốn cho mặt cắt Km 2+165 77 3.3.5 Tính tốn cho mặt cắt Km 2+224 80 3.4 Kết luận chƣơng 82 iv DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Sạt lở cầu Móng Sến Quốc Lộ 4D Hình 1.2: Sạt lở Quốc Lộ 4D đoạn qua xã Chả Phả Hình 1.3: Sạt lở đất đƣờng ven Biển đoạn Cà Ná – Mũi Dinh tỉnh Ninh Thuận Hình 1.4: Sạt lở đất tỉnh lộ 15ª đoạn qua xã Ngọc Sơn, huyện Thạch Hà – Hà Tĩnh Hinh 1.5: Sạt lở đất tuyến Za Hung - Arooih – Quảng Nam Hình 1.6: Sạt đất Canh Liên – Vân Canh – Bình Định Hình 1.7: Vết nứt xuất đỉnh mái dốc Hình 1.8: Phƣơng pháp đắp đất chân mái dốc Hình 1.9: Các dạng thi cơng thƣờng gặp P/p Thốt nƣớc 10 Hình 1.10: Hình ảnh mặt nƣớc mái dốc đƣờng thuộc vịnh Runswick, làng ven biển Yorkshire, Anh 10 Hình 1.11: Mơ hình phƣơng pháp vải địa kỹ thuật với lớp vải 12 Hình 1.12: Lƣới địa kỹ thuật gia cƣờng (Geogrids) 12 Hình 1.13: Phƣơng pháp cọc 13 Hình 1.14: Phƣơng pháp cân chỉnh mái dốc 13 Hình 1.15: Phƣơng pháp gia cƣờng mái dốc hàng cọc 14 Hình 1.16: Phƣơng pháp neo đất 15 Hình 1.17: Cỏ vetiver đƣợc trồng thành công huyện Củ Chi, TP.HCM 15 Hình 1.18: Phƣơng pháp sử dụng tƣờng chắn 16 Hình 1.19: Phƣơng pháp sử dụng tổng hợp 17 Hình 2.1: Mặt cắt ngang mái dốc 18 Hình 2.2: Trƣợt mặt phẳng 22 Hình 2.3: Trƣợt vịng cung 22 Hình 2.4: Trƣợt vòng cung phức hợp 23 Hình 2.5: Trƣợt trồi xệ dƣới tải trọng 23 Hình 2.6: Các loại trƣợt cung tròn mái dốc 24 Hình 2.7: Đất đắp đất yếu 25 Hình 2.8: Phân tích phƣơng pháp phân thỏi 26 v Hình 2.9: Hệ lực tác dụng lên thỏi đất 27 Hình 2.10: Sơ đồ tính theo phƣơng pháp Ordinary/Fellenius 30 Hình 2.11: Sơ đồ tính theo phƣơng pháp Bishop 31 Hình 2.12: Giá trị m thay đổi giá trị ,  Fs 33 Hình 2.13: Sơ đồ theo phƣơng pháp Janbu tổng quát 34 Hình 2.14: Sơ đồ tính theo phƣơng pháp Spencer 36 Hình 2.15: Đồ thị quan hệ θ ~ Fsf θ ~ Fsm 38 Hình 2.16: Các lực tác động lên cột đất khối trƣợt với mặt trƣợt trịn 40 Hình 2.17: Lực tác dụng lên phân tố đất trƣờng hợp mặt trƣợt tổ hợp 40 Hình 2.18: Lực tác dụng lên phân tố đất trƣờng hợp mặt trƣợt gãy khúc 41 Hình 2.19: Giá trị m thay đổi giá trị ,  F 46 Hình 2.20: Biến thiên hƣớng nội lực cột đất theo hƣớng X 47 Hình 2.21: Quy ƣớc lực cột đất 48 Hình 2.22: Mặt trƣợt tới hạn phẳng 49 Hình 2.23: Mặt trƣợt tới hạn tròn 50 Hình 2.24: Mặt trƣợt tới hạn theo phƣơng pháp đƣờng tròn ma sát 51 Hình 2.25: Mặt trƣợt tới hạn theo phƣơng pháp Bishop đơn giản 51 Hình 2.26: Biên độ hệ số điều chỉnh tƣơng quan f0 52 Hình 2.27: Lực tác dụng lên phân tố đất trƣờng hợp mặt trƣợt trịn 55 Hình 2.28: Ảnh hƣởng khe nứt căng phân tích ứng suất tổng 57 Hình 3.1: Giao diện lựa chọn phƣơng pháp phân tích 64 Hình 3.2: Giao diện lựa chọn mơ hình hóa áp lực nƣớc lỗ rỗng 65 Hình 3.3: Giao diện lựa chọn mơ hình hóa vật liệu 66 Hình 3.4: Giao diện lựa chọn mơ hình hóa mặt trƣợt 66 Hình 3.5: Giao diện lựa chon mơ hình hóa tải trọng 68 Hình 3.6: Kết tính tốn ổn định mái dốc Km 2+054 70 Hình 3.7: Kết tính tốn ổn định mái dốc Km 2+054 71 Hình 3.8: Kết tính tốn ổn định mái dốc Km 2+054 71 vi Hình 3.9: Kết tính tốn ổn định mái dốc Km 2+104 73 Hình 3.10: Kết tính tốn ổn định mái dốc Km 2+104 73 Hình 3.11: Kết tính tốn ổn định mái dốc Km 2+104 74 Hình 3.12: Kết tính tốn ổn định mái dốc Km 2+144 75 Hình 3.13: Kết tính tốn ổn định mái dốc Km 2+144 76 Hình 3.14: Kết tính toán ổn định mái dốc Km 2+144 76 Hình 3.15: Kết tính tốn ổn định mái dốc Km 2+165 78 Hình 3.16: Kết tính tốn ổn định mái dốc Km 2+165 78 Hình 3.17: Kết tính tốn ổn định mái dốc Km 2+165 79 Hình 3.18: Kết tính tốn ổn định mái dốc Km 2+224 80 Hình 3.19: Kết tính tốn ổn định mái dốc Km 2+224 81 Hình 3.20: Kết tính tốn ổn định mái dốc Km 2+224 81 vii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Hệ số ổn định mái dốc cho phép theo QCVN 04-05:2012 29 Bảng 2.2: Tổng hợp thành phần biết việc xác định hệ số an toàn 42 Bảng 2.3: Tổng hợp thành phần chƣa biết việc xác định hệ số an toàn 42 Bảng 3.1: Bảng tổng hợp kết tính cho mặt cắt KM2+054 72 Bảng 3.2: Bảng tổng hợp kết tính cho mặt cắt KM2+104 74 Bảng 3.3: Bảng tổng hợp kết tính cho mặt cắt KM2+144 77 Bảng 3.4: Bảng tổng hợp kết tính cho mặt cắt KM2+165 79 Bảng 3.5: Bảng tổng hợp kết tính cho mặt cắt KM2+224 82 viii 1.232 78 76 74 72 70 Cao (m) 68 66 64 62 60 58 56 54 52 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 Khoang cach (m) Hình 3.7: Kết tính toán ổn định mái dốc Km 2+054 Trƣờng hợp có xét khe nứt-trong khe nứt khơng có nƣớc, phƣơng pháp tính Bishop, hệ số an tồn Fs=1.232 Mái dốc ổn định 1.200 78 76 74 72 70 Cao (m) 68 66 64 62 60 58 56 54 52 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 Khoang cach (m) Hình 3.8: Kết tính tốn ổn định mái dốc Km 2+054 Trƣờng hợp có xét khe nứt-trong khe nứt chứa đầy 100% nƣớc, phƣơng pháp tính Bishop, hệ số an tồn K =1.200 Mái dốc ổn định 71 Bảng 3.1: Bảng tổng hợp kết tính cho mặt cắt KM2+054 Trƣờng hợp xét TT Hệ số K Hệ số [K] % suy giảm K Không xét nứt 1.341 1.15 0% Có xét nứt-khơng chứa nƣớc 1.232 1.15 8% Có xét nứt-chứa 100% nƣớc 1.200 1.15 10,5% Nhƣ xét đến mức độ nứt nẻ đỉnh mái dốc trƣờng hợp khe nứt chứa 100% nƣớc hệ số an toàn K giảm 10% so với trƣờng hợp không xét nứt nẻ Trong trƣờng hợp vừa thi cơng xong, mái dốc có xu hƣớng hình thành khe nứt đỉnh mái dốc, xét trƣờng hợp khe nứt chƣa có nƣớc cho thấy hệ số an tồn giảm 8% so với trƣờng hợp khơng xét 3.3.2 Tính toán cho mặt cắt Km 2+104 Đặc điểm: Với mặt cắt khơng có chênh lệch nhiều cao độ địa hình đỉnh mái chân mái Tuy nhiên địa hình tự nhiên dốc mạnh từ trái qua phải phía biển với độ dốc 25% vị trí cắt mái dốc Lớp đất sét dày m có tiêu lý nhƣ cho Trƣờng hợp tính tốn: Có nhiều trƣờng hợp tính tốn, nhiên giới hạn thời gian, luận văn phân tích trƣờng hợp bất lợi để so sánh, trƣờng hợp khơng xét khe nứt, trƣờng hợp có xét đến khe nứt nhƣng kẽ nứt khơng có nƣớc trƣờng hợp khe nứt có chứa 100% nƣớc Phân tích kết mặt cắt Km 2+104 72 100 1.293 95 Cao (m) 90 85 80 75 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 Khoang cach (m) Hình 3.9: Kết tính tốn ổn định mái dốc Km 2+104 Trƣờng hợp không xét khe nứt, phƣơng pháp tính Bishop, hệ số an toàn Fs=1.293 Mái 100 dốc ổn định 1.221 1.165 95 Cao (m) 90 85 80 75 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 Khoang cach (m) Hình 3.10: Kết tính tốn ổn định mái dốc Km 2+104 Trƣờng hợp có xét khe nứt-trong khe nứt khơng có nƣớc, phƣơng pháp tính Bishop, hệ số an tồn Fs=1.165 Mái dốc ổn định 73 100 1.077 95 Cao (m) 90 85 80 75 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 Khoang cach (m) Hình 3.11: Kết tính tốn ổn định mái dốc Km 2+104 Trƣờng hợp có xét khe nứt-trong khe nứt có 100% nƣớc, phƣơng pháp tính Bishop, hệ số an tồn Fs=1.077 Mái dốc khơng ổn định Bảng 3.2: Bảng tổng hợp kết tính cho mặt cắt KM2+104 TT Trƣờng hợp xét Hệ số K Hệ số [K] % suy giảm K Không xét nứt 1.293 1.15 0% Có xét nứt-khơng chứa nƣớc 1.165 1.15 5.5% Có xét nứt-chứa 100% nƣớc 1.077 1.15 16,7% Nhận xét: Trong trƣờng hợp địa hình tự nhiên có độ dốc lớn, ảnh hƣởng nứt nẻ đỉnh mái dốc kết hợp mƣa gây ổn định mái dốc 3.3.3 Tính tốn cho mặt cắt Km 2+144 Đặc điểm: Với mặt cắt khơng có chênh lệch nhiều cao độ địa hình đỉnh mái chân mái Tuy nhiên địa hình tự nhiên dốc mạnh từ trái qua phải phía biển, nhƣng vị trí cắt mái địa hình tự nhiên có độ dốc 18% Lớp đất sét dày m có tiêu lý nhƣ cho 74 Trƣờng hợp tính tốn: Có nhiều trƣờng hợp tính toán, nhiên giới hạn thời gian, luận văn phân tích trƣờng hợp bất lợi để so sánh, trƣờng hợp khơng xét khe nứt, trƣờng hợp có xét đến khe nứt nhƣng kẽ nứt khơng có nƣớc trƣờng hợp khe nứt có chứa 100% nƣớc Phân tích kết mặt cắt Km 2+144 1.335 76 75 74 73 72 71 Cao (m) 70 69 68 67 66 65 64 63 62 61 60 59 58 57 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 Khoang cach (m) Hình 3.12: Kết tính tốn ổn định mái dốc Km 2+144 Trƣờng hợp không xét khe nứt, phƣơng pháp tính Bishop, hệ số an toàn Fs=1.335 Mái dốc ổn định 75 1.171 76 75 74 73 72 71 Cao (m) 70 69 68 67 66 65 64 63 62 61 60 59 58 57 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 Khoang cach (m) Hình 3.13: Kết tính tốn ổn định mái dốc Km 2+144 Trƣờng hợp có xét khe nứt-trong khe nứt khơng có nƣớc, phƣơng pháp tính Bishop, hệ số an tồn Fs=1.171 Mái dốc ổn định Do lớp sét có chiều dày mỏng mặt cắt K2+104 nhƣng độ sâu vết nứt z=1.33 m 1.140 76 75 74 73 72 71 Cao (m) 70 69 68 67 66 65 64 63 62 61 60 59 58 57 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 Khoang cach (m) Hình 3.14: Kết tính tốn ổn định mái dốc Km 2+144 76 78 80 Trƣờng hợp có xét khe nứt-trong khe nứt có 100% nƣớc, phƣơng pháp tính Bishop, hệ số an tồn Fs=1.140 Mái dốc không ổn định Bảng 3.3: Bảng tổng hợp kết tính cho mặt cắt KM2+144 TT Trƣờng hợp xét Hệ số K Hệ số [K] % suy giảm K Khơng xét nứt 1.335 1.15 0% Có xét nứt-khơng chứa nƣớc 1.171 1.15 6,7% Có xét nứt-chứa 100% nƣớc 1.140 1.15 9,2% Nhận xét: So với mặt cắt K2+104 mặt cắt có độ dốc địa hình vị trí cắt mái xoải nhƣng chiều dày lớp đất sét lại mỏng Kết tính cho thấy xét đến nứt nẻ đỉnh mái dốc khe nứt có nƣớc mái dốc ổn định 3.3.4 Tính tốn cho mặt cắt Km 2+165 Đặc điểm: Với mặt cắt khơng có chênh lệch nhiều cao độ địa hình đỉnh mái chân mái Địa hình tự nhiên vị trí cắt mái gần nhƣ nằm ngang Lớp đất sét dày m có tiêu lý nhƣ cho Trƣờng hợp tính tốn: Có nhiều trƣờng hợp tính tốn, nhiên giới hạn thời gian, luận văn phân tích trƣờng hợp bất lợi để so sánh, trƣờng hợp khơng xét khe nứt, trƣờng hợp có xét đến khe nứt nhƣng kẽ nứt khơng có nƣớc trƣờng hợp khe nứt có chứa 100% nƣớc Phân tích kết mặt cắt Km 2+165 77 1.772 74 73 72 71 Cao (m) 70 69 68 67 66 65 64 63 62 61 60 59 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 100 Khoang cach (m) Hình 3.15: Kết tính toán ổn định mái dốc Km 2+165 Trƣờng hợp khơng xét khe nứt, phƣơng pháp tính Bishop, hệ số an toàn Fs=1.772 Mái dốc ổn định 1.597 74 73 72 71 Cao (m) 70 69 68 67 66 65 64 63 62 61 60 59 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 Khoang cach (m) Hình 3.16: Kết tính tốn ổn định mái dốc Km 2+165 78 96 98 100 Trƣờng hợp có xét khe nứt-trong khe nứt khơng có nƣớc, phƣơng pháp tính Bishop, hệ số an tồn Fs=1.579 Mái dốc ổn định 1.502 74 73 72 71 Cao (m) 70 69 68 67 66 65 64 63 62 61 60 59 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 Khoang cach (m) Hình 3.17: Kết tính tốn ổn định mái dốc Km 2+165 Trƣờng hợp có xét khe nứt-trong khe nứt có 100% nƣớc, phƣơng pháp tính Bishop, hệ số an tồn Fs=1.502 Mái dốc ổn định Bảng 3.4: Bảng tổng hợp kết tính cho mặt cắt KM2+165 Trƣờng hợp xét TT Hệ số K Hệ số [K] % suy giảm K Khơng xét nứt 1.772 1.15 0% Có xét nứt-khơng chứa nƣớc 1.579 1.15 10.8% Có xét nứt-chứa 100% nƣớc 1.502 1.15 27.0% Nhận xét: Trong bảng 3.4 cột % suy giảm K phần trăm suy giảm xét nứt nẻ so với không xét nứt nẻ Kết tính tốn cho thấy, chênh lệch cao độ đỉnh mái chân mái không lớn (nhỏ m) địa hình tự nhiên vị trí cắt mái khơng có độ dốc thay đổi nứt nẻ đỉnh mái không ảnh hƣởng nhiều đến ổn định tổng thể mái dốc 79 100 3.3.5 Tính tốn cho mặt cắt Km 2+224 Đặc điểm: Với mặt cắt khơng có chênh lệch nhiều cao độ địa hình đỉnh mái chân mái Tuy nhiên địa hình tự nhiên dốc mạnh từ trái qua phải phía biển với độ dốc 25% vị trí cắt mái dốc Lớp đất sét dày m có tiêu lý nhƣ cho Trƣờng hợp tính tốn: Có nhiều trƣờng hợp tính tốn, nhiên giới hạn thời gian, luận văn phân tích trƣờng hợp bất lợi để so sánh, trƣờng hợp khơng xét khe nứt, trƣờng hợp có xét đến khe nứt nhƣng kẽ nứt khơng có nƣớc trƣờng hợp khe nứt có chứa 100% nƣớc Phân tích kết mặt cắt Km 2+224 84 1.169 82 80 78 Cao (m) 76 74 72 70 68 66 64 62 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 100 102 104 106 108 Khoang cach (m) Hình 3.18: Kết tính tốn ổn định mái dốc Km 2+224 Trƣờng hợp không xét khe nứt, phƣơng pháp tính Bishop, hệ số an tồn Fs=1.169 Mái dốc ổn định 80 84 1.132 82 80 78 Cao (m) 76 74 72 70 68 66 64 62 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 100 102 104 106 108 Khoang cach (m) Hình 3.19: Kết tính tốn ổn định mái dốc Km 2+224, Trƣờng hợp có xét khe nứt-trong khe nứt khơng có nƣớc, phƣơng pháp tính Bishop, hệ số an tồn Fs=1.132 Mái dốc khơng ổn định 84 1.093 82 80 78 Cao (m) 76 74 72 70 68 66 64 62 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 100 102 Khoang cach (m) Hình 3.20: Kết tính tốn ổn định mái dốc Km 2+224 81 104 106 108 Trƣờng hợp có xét khe nứt-trong khe nứt có 100% nƣớc, phƣơng pháp tính Bishop, hệ số an tồn Fs=1.093 Mái dốc không ổn định Bảng 3.5: Bảng tổng hợp kết tính cho mặt cắt KM2+224 Trƣờng hợp xét TT Hệ số K Hệ số [K] % suy giảm K Khơng xét nứt 1.169 1.15 0% Có xét nứt-khơng chứa nƣớc 1.132 1.15 3.0 % Có xét nứt-chứa 100% nƣớc 1.093 1.15 6.5% Nhận xét: Trong bảng 3.5 cột % suy giảm K phần trăm suy giảm xét nứt nẻ so với không xét nứt nẻ Kết tính tốn cho thấy, mái dốc ổn định xét đến nứt nẻ 3.4 Kết luận chƣơng Kết tính tốn cho mặt cắt điển hình cơng trình đƣờng giao thơng Vĩnh HyNinh Chữ tiêu biểu với địa hình đặc biệt địa chất đặc biệt cho thấy ảnh hƣởng rõ rệt mức độ ổn định mái dốc xét đến mức độ nứt nẻ dỉnh mái dốc Cần thiết phải đánh giá nứt nẻ phân tích ổn định mái dốc cơng trình Với địa hình dốc từ 15% trở lên, lớp trƣợt nơng có chiều dày đất dính đến 4m, phải xét đến nứt nẻ đỉnh mái dốc Đối với vùng khô hạn kéo dài nhƣ Ninh Thuận, lớp đất dính phía thƣờng bị co ngót, nứt nẻ Khi có mƣa, vết nứt nẻ chứa nƣớc làm thay đổi lực tác dụng lên khối trƣợt dẫn đến ổn định công trình 82 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I Những kết đạt đƣợc luận văn (1) Phân tích tổng quan vấn đề ổn định mái dốc tổng hợp giải pháp tăng cƣờng ổn định mái dốc Nhận thức đƣợc tầm quan trọng mức độ nguy hại xảy cố sụt lở, trƣợt mái dốc cơng trình (2) Phân tích sở khoa học phƣơng pháp phân tích mái dốc, đặc biệt tải trọng tác động vào khối trƣợt Các đánh giá nứt nẻ đỉnh mái dốc phụ thuộc vào trạng thái xây dựng, chẳng hạn với mái dốc đào cắt, giảm ứng suất hông mà dẫn đến hình thành nứt nẻ đỉnh mái Với lớp đất dính mặt, khơ hạn lâu ngày mà dẫn đến co ngót, nứt nẻ (3) Mơ mơ hình tốn tốn phân tích ổn định mái dốc cơng trình tuyến đƣờng Vĩnh Hy - Ninh Chữ, tuyến đƣờng điển hình địa hình địa chất Kết tính tốn cho thấy, xét nứt nẻ đỉnh mái dốc, hệ số ổn định cơng trình giảm rõ rệt Nguy ổn định sạt trƣợt cơng trình có mƣa cao (4) Với địa hình dốc từ 15% trở lên, lớp trƣợt nơng có chiều dày đất dính đến 4m, phải xét đến nứt nẻ đỉnh mái dốc (5) Đối với vùng khô hạn kéo dài nhƣ Ninh Thuận, lớp đất dính phía thƣờng bị co ngót, nứt nẻ Khi có mƣa, vết nứt nẻ chứa nƣớc làm thay đổi lực tác dụng lên khối trƣợt dẫn đến ổn định cơng trình II Tồn Do điều kiện hạn chế thời gian, luận văn nghiên cứu đƣợc trƣờng hợp điển hình xét nứt nẻ trƣờng hợp bất lợi xét nứt nẻ đỉnh mái dốc có chứa 100% nƣớc Chƣa đủ liệu để xây dựng đồ thị ứng dụng, kết tập trung dạng bảng thống kê III Kiến nghị - Khi phân tích ổn định mái dốc cơng trình đất, nên xét mức độ nứt nẻ (Tension Crack) 83 đỉnh mái dốc vết nứt có chứa nƣớc - Mở rộng nghiên cứu ảnh hƣởng hƣớng khe nứt (Tension Crack Angle) với mức độ ổn định mái dốc 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tiếng Việt Cao Văn Chí, Trịnh Văn Cƣơng (2003) Cơ học đất NXB Xây dựng Nguyễn Bá Kế (2008) Kỹ thuật móng vùng đồi núi NXB xây dựng Nguyễn Hữu Đẩu (dịch) 2008 BSi-BS 8081:1989 Neo đất NXB xây dựng Nguyễn Uyên, Nguyễn Văn Phƣơng, Nguyễn Định, Nguyễn Xuân Diến 2008 (tái bản) Địa chất cơng trình NXB xây dựng Trịnh Minh Thụ, Nguyễn Uyên 2011 (tái bản) Phòng chống trƣợt lở đất đá bờ dốc, mái dốc NXB Xây Dựng 2011 Phan Trƣờng Phiệt, Phan Trƣờng Giang (2011), Tính tốn phân tích trƣợt lở đất đá, giải pháp đề phịng giảm nhẹ tác hại, Nhà xuất Xây dựng, 2011 R.Whitlow –Cơ học đất –Nhà xuất Giáo dục-1996-Tập 1, tập -Bản dịch Trịnh Văn Cƣơng, Nguyễn Uyên II Tiếng Anh Delwyn G Fredlund, The Analysis of Slope-1997 A.Kieth Turner and Robert Schuster (1996) , Landslides (investigation and mitigation) Special Report 247 10 Hsai-Yang Fang – Foundation Engineering Handbook- Second Edition – Van Nostrand Reinhold-New York-1998 11 GEOSLOPE-International Ltd-User Guider (2004) 85 ... gây ổn định mái dốc - Phân tích lý thuyết tính tốn ổn định mái dốc; - Mơ hình hóa toán ứng dụng CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ỔN ĐỊNH MÁI DỐC VÀ PHƢƠNG PHÁP TĂNG CƢỞNG ỔN ĐỊNH MÁI DỐC 1.1 Mở đầu Mái dốc. ..BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI NGUYỄN NGỌC THƢỜNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA KHE NỨT CĂNG ĐẾN MỨC ĐỘ ỔN ĐỊNH MÁI DỐC VÀ CÁC PHÂN TÍCH ỨNG DỤNG LUẬN VĂN... tính tốn ổn định mái dốc đƣợc áp dụng rộng rãi 19 2.1.2 Phân tích ổn định mái dốc Phân tích ổn định mái dốc đề cập sau liên quan đến hai loại mái dốc: - Mái dốc tự nhiên - Mái dốc nhân tạo (do