Nghiên cứu biện pháp xử lý sạt trượt mái ta luy đường ô tô

Bộ giáo dục v đo tạo Bộ nông nghiệp v ptnt Trờng đại học thuỷ lợi -Y Z - Lê đình hùng Nghiên cứu biện pháp xử lý sạt trợt MáI ta luy đờng ô tô Chuyên ngành: Xây dựng công trình thủy MÃ số: 60-58-40 luận văn thạc sĩ Ngời hớng dẫn khoa học: TS Nguyễn ThÕ §iƯn Hμ néi - 2013 LỜI CẢM ƠN Tơi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô, Giáo sư, Phó Giáo sư, Tiến sĩ, cán cơng tác Khoa Cơng trình, Phịng Đào tạo ĐH SĐH giúp tơi hồn thành Luận văn trình học tập Trường Đặc biệt xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS Nguyễn Thế Điện giúp tơi hồn thành luận văn Cuối xin gửi lời cảm ơn tới bạn bè, đồng nghiệp Viện Thủy công – Viện KH Thủy lợi VN gia đình giúp đỡ động viên tơi q trình học tập thực luận văn Tác giả Lê Đình Hùng BẢN CAM KẾT Kính gửi: Ban giám hiệu trường Đại học thuỷ lợi Khoa Cơng trình Phịng Đào tạo ĐH&SĐH Bộ mơn Cơng Trình Giao thơng Tên tơi là: Lê Đình Hùng Ngày tháng năm sinh: 25/12/1985 Học viên cao học lớp: CH19C11, niên khoá 2011 – 2014, Trường Đại học thuỷ lợi Tôi viết cam kết xin cam kết đề tài luận văn “Nghiên cứư biện pháp xử lý sạt trượt mái ta-luy đường ô tơ” cơng trình nghiên cứu cá nhân Tôi nghiêm túc đầu tư thời gian công sức hướng dẫn TS Nguyễn Thế Điện để hoàn thành đề tài theo quy định nhà trường Nếu điều cam kết tơi có điểm khơng đúng, Tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm cam kết chịu hình thức kỷ luật nhà trường Hà Nội, ngày……tháng……năm.… Cá nhân cam kết Lê Đình Hùng MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1.  Tính cấp thiết đề tài 1  2.  Mục đích đề tài 1  3.  Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1  4.  Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HIỆN TƯỢNG SẠT TRƯỢT MÁI TA-LUY ĐƯỜNG GIAO THÔNG 1.1.  Khái niệm tượng sạt trượt 3  1.2.  Phân loại tượng sạt trượt mái ta-luy 3  1.2.1.  Trượt đất 3  1.2.2.  Sạt trượt đất đá 4  1.2.3.  Xói sạt đất đá 5  1.2.4.  Đá đổ, đá lăn 5  1.3.  Tình hình sạt trượt mái ta-luy đường ô tô tỉnh miền núi 6  1.4.  Các biện pháp xử lý sạt trượt ta-luy đường ô tô áp dụng nước giới Việt Nam 13  1.5.  Kết luận chương 17 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NEO TRONG ĐẤT (GROUND ANCHOR) 2.1.  Neo Lịch sử phát triển neo đất 18  2.2.  Phân loại neo đất 19  2.2.1.  Tổng quan 19  2.2.2.  Neo tạo lực kéo 21  2.2.3.  Neo tạo lực nén tập chung 22  2.2.4.  Neo tạo lực nén phân bố 23  2.2.5.  Cấu tạo neo đất 25  2.2.6.  Thanh thép bó cáp 26  2.2.7.  Cử định vị miếng định tâm (Spacer and Centralizer) 27  2.2.8.  Vữa epoxy lấp đầy khoảng trống tao cáp 28  2.2.9.  Vữa xi măng 28  2.3.  Cơng thức tính sức chịu nhổ neo đất 29  2.3.1.  Nguyên lý chống nhổ neo 29  2.3.2.  Các nhân tố ảnh hưởng đến sức chịu nhổ neo 29  2.3.3.  Một số công thức tính sức chống nhổ neo (giao diện đất – neo) 30  2.3.4.  Giao diện vữa – dây neo 32  2.4.  Ứng dụng neo đất 33  2.4.1.  Neo ổn định tường chắn đất thi công hố đào 33  2.4.2.  Ổn định kết cấu 33  2.4.3.  Ổn định tường chắn thi công đường đào 34  2.4.4.  Ổn định chống sạt lở mái dốc 35  2.5.  Kết luận chương 38 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH MÁI DỐC 3.1.  Cơ sở tính tốn ổn định mái dốc 39  3.1.1.  Nhóm phương pháp theo lý thuyết cân giới hạn khối rắn 40  3.1.2.  Nhóm phương pháp dựa vào lý thuyết cân giới hạn tuý 46  3.2.  Áp lực đất 46  3.2.1.  Tổng quát 46  3.2.2.  Các loại áp lực đất điều kiện sinh chúng 47  3.2.3.  Áp lực đất trạng thái ngưng 55  3.2.4.  Áp lực đất tải trọng chất thêm 56  3.2.5.  Cơng thức tính áp lực đất theo thuyết áp lực đất Coulomb mở rộng 57  3.3.  Phần mềm phần tử hữu hạn Plasix 8.2 60  3.3.1.  Tổng quát 60  3.3.2.  Các mơ hình đất phần mềm Plasix 8.2 61  3.4.  Tính áp lực đất phần mềm Plasix 66  3.5.  Kết luận chương 70 CHƯƠNG ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP XỬ LÝ SẠT TRƯỢT MÁI TA-LUY BẰNG HỆ THỐNG TƯỜNG NEO 4.1.  Bài toán thiết kế neo đất 71  4.1.1.  Xác định vị trí mặt trượt giới hạn 71  4.1.2.  Tính tốn tải trọng neo 71  4.1.3.  Thiết kế đoạn chiều dài không liên kết 73  4.1.4.  Thiết kế đoạn chiều dài đoạn liên kết 73  4.1.5.  Xác định khoảng cách neo góc nghiêng neo 73  4.1.6.  Kiểm tra ổn định chung ổn định cục hệ thống tường neo 75  4.2.  Thiết kế neo ổn định cho mái dốc phần mềm Plasix 8.2 75  4.2.1.  Mơ hình toán 75  4.2.2.  Tính tốn mật độ khoảng cách hợp lý hệ thống tường neo 80  4.3.  Kết luận chương 99  4.3.1.  Kết luận 99  4.3.2.  Những tồn hướng tiếp tục nghiên cứu 99  1.  Kết luận 101  2.  Kiến nghị 102  TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Sơ đồ trượt đất Hình 1.2: Sơ đồ sạt trượt đất đá Hình 1.3: Sơ đồ xói sạt đất đá Hình 1.4: Sơ đồ đá đổ, đá lăn Hình 1.5: Trượt đất qua xã Bắc hợp – Nguyên bình – Cao .8 Hình 1.6: Trượt đất qua xã Bắc hợp – Nguyên bình – Cao .8 Hình 1.7: Sạt trượt đất đá đèo Vi Hương thuộc đường 258 .10 Hình 1.8: Xói sạt đất đá Km70 tuyến đường Chà cang – Mường .11 Hình 1.9: Điểm xói sạt đất đá QL12 thuộc khu vực thị xã Mường Lay tỉnh Điện Biên sau trận mưa lớn .12 Hình 1.10: Sạt trượt với mức độ nghiêm trọng vùi lấp toàn đoạn đường lớn 12 Hình 2.1: Phân loại neo đất 20 Hình 2.2: Phân loại neo theo phương thức liên kết neo với đất .21 Hình 2.3: Cấu tạo sơ đồ thay đổi tải trọng biểu đồ phần bố ma sát neo tạo lực kéo 22 Hình 2.4: Cấu tạo sơ đồ thay đổi tải trọng biểu đồ phần bố ma sát neo tạo lực nén tập chung 23 Hình 2.5: Cấu tạo sơ đồ thay đổi tải trọng biểu đồ phần bố ma sát neo tạo lực nén phân bố .24 Hình 2.6: Phân loại neo theo phạm vi sử dụng .24 Hình 2.7: Mặt cắt ngang điển hình neo đất 26 Hình 2.8: Cáp dự ứng lực sử dụng neo đất 27 Hình 2.9: Bố trí cừ định vị miếng định tâm .28 Hình 2.10: Nguyên lý chịu lực neo 29 Hình 2.11: Neo ổn định tường chắn đất thi công hố đào 33 Hình 2.12: Ứng dụng neo đất chống tải trọng nâng ổn định kết cấu 34 Hình 2.13: Neo chống lực đẩy 34 Hình 2.14: So sánh tường trọng lực tường neo ứng dụng thi công đường đào 35 Hình 2.15: Ứng dụng neo đất ổn định mái dốc chống sạt lở 36 Hình 2.16: : Ứng dụng neo đất khối bê tơng chống sạt lở .36 Hình 2.17: Ứng dụng công nghệ neo ƯST (neo OVM Trung quốc) phịng chống sạt trượt đèo đá đẽo đường Hồ Chí Minh .37 Hình 2.18: Thiết kế gia cố ta-luy cáp neo đất ƯST kết hợp khung BTCT Km188-Km197+226, QL70 .37 Hình 2.19: Gia cố mái ta luy cáp neo đất ƯST kết hợp khung BTCT giếng thoát nước đỉnh mái ta-luy QL4D – khu vực cầu Móng Sến…….… 38 Hình 3.1: Mặt cắt ngang mái dốc………………………………………………… 39 Hình 3.2: Lực tác dụng lên phân tố đất trường hợp mặt trượt trụ trịn… 41 Hình 3.3: Lực tác dụng lên phân tố đất trường hợp mặt trượt qua đá.….42 Hình 3.4: Lực tác dụng lên phân tố đất trường hợp mặt trượt gẫy khúc .42 Hình 3.5: Quan hệ loại áp lực…………………………………………… .47 Hình 3.6: Phương ứng suất lớn vịng trịn Morh ứng suất …… 48 Hình 3.7: Sơ đồ tính áp lực đất chủ động bị động theo Rankine .49 Hình 3.8: Sơ đồ tính áp lực đất bị động bị động theo Rankine 51 Hình 3.9: Sơ đồ áp lực đất chủ động đất rời theo Coulomb 52 Hình 3.10: Sơ đồ áp lực đất chủ động đất dính theo Coulomb 53 Hình 3.11: Sơ đồ tính áp lực đất chủ động theo đồ giải 53 Hinh 3.12: Sơ đồ áp lực đất bị động theo Coulomb .54 Hình 3.13: Tính áp lực đất ngưng mặt đất đắp ngang, lưng tường thẳng đứng 55 Hình 3.14: Sơ đồ áp lực đất lưng tường mặt đất đắp nằm nghiêng 56 Hình 3.15: Sơ đồ áp lực đất chủ động lưng tường mặt đất đắp nằm nghiêng 57 Hình 3.16: Sơ đồ áp lực đất ngưng lưng tường mặt đất đắp nằm nghiêng 59 Hình 3.17: Mối quan hệ tuyến tính ứng suất-biến dạng 61 Hình 3.18: Mặt chảy dẻo Mohr-Coulomb khơng gian ứng suất 62 Hình 3.19: Quan hệ ứng suất-biến dạng đàn dẻo lý tưởng .64 Hình 3.20: Quan hệ hyperbol ứng suất biến dạng thí nghiệm trục chuẩn có nước 64 Hình 3.21: Mặt chảy dẻo mơ hình HS mặt phẳng p-q 65 Hình 3.22: Các đường đồng mức chảy dẻo mơ hình HS khơng gian ứng suất 65 Hình 3.23: Mặt cắt ngang mơ hình 67 Hình 3.24: Mơ hình tính tốn Plasix 68 Hình 3.25: Biểu đồ phân bố ứng suất dọc trục vng góc mái ta-luy σxx; σyy 68 Hình 4.1: Tính tốn lực căng neo 72 Hình 4.2: Khoảng cách theo yêu cầu theo phương đứng phương ngang 75 Hình 4.3: Mặt cắt ngang tính tốn 75 Hình 4.4: Mơ hình tính tốn ổn định mái dốc 77 Hình 4.5: Kết chuyển vị gia tăng 78 Hình 4.6: Biến dạng trượt gia tăng 78 Hình 4.7: Đường cong ΣMsf với chuyển vị .79 Hình 4.8: Mơ hình xác định áp lực đất ngưng 80 Hình 4.9: Biểu đồ phân bố ứng suất dọc trục mái ta - luy σxx , σyy 81 Hình 4.10: Biểu đồ phân bố cường độ áp lực đất theo phương đứng .81 Hình 4.11: Sơ đồ tính lực căng neo T(kN/m) 82 Hình 4.12: Mơ hình hệ thống tường neo 85 Hình 4.13: Giai đoạn 2-Xây dựng tường, lắp đặt căng neo cho tầng neo .86 Hình 4.14: Giai đoạn 3-Xây dựng tường, lắp đặt căng neo cho tầng neo .87 Hình 4.15: Giai đoạn 4-Xây dựng tường, lắp đặt căng neo cho tầng neo .87 Hình 4.16: Biểu đồ phân bố lực kéo bầu neo với Nmax = 310,07 kN/m……….…87 Hình 4.17: Biểu đồ phân bố chuyển vị dọc trục bầu neo với Ux = 15,03.10-3 m 88 Hình 4.18: Biểu đồ phân bố chuyển vị pháp tuyến bầu neo với Uy = 2,08.10-3 m …………………………………………………………………………………… 88 Hình 4.19: Biểu đồ mô men uốn tường thẳng đứng Mmax = 455,47 kNm/m………88 Hình 4.20: Biểu đồ phân bố lực kéo bầu neo với Nmax = 31,20 kN/m……… ….88 Hình 4.21: Biểu đồ phân bố chuyển vị dọc trục bầu neo với Ux = 0,64.10-3 m….88 Hình 4.22: Biểu đồ phân bố chuyển vị pháp tuyến bầu neo với Uy = 0,48.10-3 m 89 Hình 4.23: Biểu đồ phân bố lực kéo bầu neo với Nmax = 954,91 kN/m…………89 Hình 4.24: Biểu đồ phân bố chuyển vị dọc trục bầu neo với Ux = 0,73.10-3 m….89 Hình 4.25: Biểu đồ phân bố chuyển vị pháp tuyến bầu neo với Uy = 0,30.10-3m …………………………………………………………………………………… 89 Hình 4.26: Biểu đồ mơ men uốn tường thẳng đứng Mmax = 2360 kNm/m…… ….89 Hình 4.27: Biểu đồ phân bố lực kéo bầu neo với Nmax = 95,06 kN/m……….… 89 Hình 4.28: Biểu đồ phân bố chuyển vị dọc trục bầu neo với Ux = 0,82.10-3 m….90 Hình 4.29: Biểu đồ phân bố chuyển vị pháp tuyến bầu neo với Uy = 0,75.10-3m …………………………………………………………………………………… 90 Hình 4.30: Biểu đồ phân bố lực kéo bầu neo với Nmax = 109,01 kN/m……….…90 Hình 4.31: Biểu đồ phân bố chuyển vị dọc trục bầu neo với Ux = 0,81.10-3 m.…90 Hình 4.32: Biểu đồ phân bố chuyển vị pháp tuyến bầu neo với Uy = 0,89.10-3m …………………………………………………………………………………… 90 91 Hình 4.34 Biểu đồ phân bố chuyển vị dọc trục bầu neo với Ux = 3,17.10-3 m Hình 4.35 Biểu đồ phân bố chuyển vị pháp tuyến bầu neo với Uy = 0,70.10-3 m Hình 4.36 Biểu đồ mơ men uốn tường thẳng đứng Mmax = 1290 kNm/m Hệ số ổn định tổng thể tính theo phương pháp triết giảm ϕ, c ta có: Msf = 1,70 Tương tự tính tốn với trường hợp 4, 5và hàng neo Ta có bảng tổng hợp kết tính tốn sau: Bảng 4.5 Bảng tải trọng làm việc sức chịu tải lớn trường hợp Tngang Tw Tfmax kN/m kN kN 187,2 387,59 561,6 1162,78 Số tầng neo Tầng neo tầng neo 936 1937,97 3876 92 105,3 218,02 315,9 654,06 526,5 1090,11 737,1 1526,15 3052 67,4 139,55 202,2 418,65 337 697,75 471,7 976,64 606,5 1255,75 2511 46,8 96,90 140,4 290,70 234 484,49 327,6 678,29 421,2 872,09 514,8 1065,88 2132 tầng neo tầng neo tầng neo Bảng 4.6 Bảng tính tốn thiết kế sức chịu tải neo trường hợp L l hu hub σu σub Cu m m m m kN/m2 kN/m2 kN/m2 Số tầng neo Cub Ca kN/m2 kN/m2 Tf kN 10 30 26,85 29,43 456,45 500,31 176,23 190,47 61,68 3944 10 20 22,06 24,64 375,02 418,88 149,79 164,03 52,42 3109 10 14 19,24 21,79 327,08 370,43 134,22 148,29 46,98 2655 14 18,85 20,91 320,45 355,47 132,06 143,44 46,22 2194 10 41,24 2217 16,27 18,85 276,59 320,45 117,82 132,06 93 Bảng 4.7 Bảng kết lực kéo, chuyển vị lớn hệ số ổn định trường hợp Số tầng neo Giai đoạn GĐ2 Nmax Uxmax kN/m 10^-3 m 310,07 15,03 2,08 31,2 0,64 0,48 Tầng Uymax 10^-3 m kNm/m ổn định Msf 455,47 2360,00 tầng neo 954,91 0,73 0,3 (l=30;L=10) 95,06 0,82 0,75 109,01 0,81 0,89 1630 3,17 0,7 164,18 0,27 0,02 25,1 3,56 2,14 521,97 9,92 2,33 15,69 11,22 10,90 343,56 15,88 10,17 1,70 GĐ4 GĐ2 GĐ3 GĐ4 1290,00 225,52 1270,00 2320,00 1,58 (l=20;L=10) 904,63 39,55 10,57 15,74 0,88 0,97 214,65 1,05 1,06 552,16 1,52 1,11 1250 4,72 1,52 109,23 0,08 0,04 12,01 2,48 0,48 332,09 9,51 2,95 11,33 4,52 3,12 GĐ5 tầng neo Hệ số neo GĐ3 tầng neo Mmax GĐ2 (l=14;L=10) 824,27 GĐ3 GĐ4 141,59 747,71 1680,00 1,52 94 207,48 6,78 2,38 551,19 18,88 5,45 7,84 5,65 7,16 121,59 7,64 7,49 366,4 11,81 5,93 771,72 29,42 8,34 52,58 1,36 1,76 89,47 1,48 1,95 208,14 1,84 2,24 436,02 2,97 2,27 1010 10,3 2,89 76,13 0,05 0,03 8,92 1,4 0,3 232,8 5,31 1,65 5,16 2,63 1,05 140,66 3,82 0,91 388,63 11,5 3,51 3,73 3,61 73,2 4,97 4,04 265,6 8,27 2,68 541,9 19,81 5,54 11,04 4,21 6,18 42 5,1 6,61 172,39 7,03 7,07 GĐ5 GĐ6 tầng neo GĐ2 (l=14;L=8) 1950,00 GĐ3 GĐ4 89,99 468,15 GĐ5 GĐ6 543,73 1150,00 1750,00 1630,00 1,50 95 354,52 11,32 5,27 689,26 26,94 6,56 64,53 0,02 0,02 50,34 0,016 0,026 107,55 0,015 0,033 358,44 GĐ7 tầng neo GĐ2 (l=8;L=10) 197,32 0,02 0,04 393,35 0,046 0,042 845,41 0,2 0,057 78,72 0,83 0,98 9,57 0,6 0,12 GĐ3 GĐ4 462,60 235,06 3,52 1,02 4,46 2,11 0,42 137,31 2,08 0,6 388,8 9,41 3,24 1,25 1,88 0,95 73,29 2,41 1,01 GĐ5 GĐ6 GĐ7 90,74 1090,00 1630,00 259,79 1,56 548,75 14,94 5,55 12,4 2,13 2,09 50,28 2,54 2,13 166,01 3,29 2,2 348,34 5,62 2,12 703,02 19,57 7,57 89,48 0,065 0,013 1480,00 362,87 1,48 96 63,98 0,056 0,014 100,46 0,05 0,016 180,33 0,047 0,02 365,84 0,058 0,021 866,32 0,19 0,047 Bảng 4.8 Bảng chuyển vị tổng tầng neo trường hợp có tầng neo Ux Uy 10-3 m 10-3 m 16,49 3,31 1,54 1,19 3,17 0,7 Tầng neo Bảng 4.9 Bảng chuyển vị tổng tầng neo trường hợp có tầng neo Ux Uy 10-3 m 10-3 m 15,93 14,03 26,85 13,56 41,07 11,68 4,72 1,52 Tầng neo Bảng 4.10 Bảng chuyển vị tổng tầng neo trường hợp có tầng neo Tầng neo Ux Uy 10-3 m 10-3 m 14,09 12,56 97 25,41 14,77 20,72 7,69 32,39 10,61 10,3 2,89 Bảng 4.11 Bảng chuyển vị tổng tầng neo trường hợp có tầng neo (l=14m; L=8m) Ux Uy 10-3 m 10-3 m 11,92 11,58 19,22 13,24 18,55 10,61 31,15 10,85 26,99 6,60 0,20 0,06 Tầng neo Bảng 4.12 Bảng chuyển vị tổng tầng neo trường hợp có tầng neo (l=8m; L=10m) Ux Uy 10-3 m 10-3 m 7,62 4,57 10,61 4,77 12,75 5,46 20,61 7,69 Tầng neo 98 19,63 7,59 0,19 0,05 Kết bảng 4.5; 4.6 cho thấy bố trí neo sức chịu tải tầng neo thấp phải lớn Và bố trí trường hợp 3; 4; 5; tầng neo sức chịu tải lớn neo tương ứng 3944kN; 3109kN; 2655kN; 2217kN 2194kN Như thơng số neo đường kính bầu neo D, đường kính thân neo d giữ cố định số lượng neo lớn sức chịu tải neo giảm tổng chiều dài neo l+L nhỏ Kết bảng 4.7 cho thấy bầu neo chịu lực kéo lớn hàng neo thấp giai đoạn căng neo cuối chuyển vị lớn lại không giai đoạn Với trường hợp tầng neo chuyển vị lớn xuất giai đoạn với Ux = 15,03.10-3m; Uy = 2,08.10-3m tầng neo thứ lực kéo lớn tầng neo thứ giai đoạn căng neo cuối Trường hợp tầng neo chuyển vị lớn xuất giai đoạn với Ux = 39,55.10-3m tầng neo thứ 3, Uy = 10,90-3m tầng neo thứ lực kéo lớn giai đoạn căng neo cuối tầng neo thứ Từ kết bảng 4.7, trường hợp 3, 4, 5, tầng neo có tổng chiều sâu cắm neo (L+l) = 40m; 30m; 24m; 22m; 18m hệ số ổn định mái dốc Msf tương ứng 1,70; 1,58; 1,52; 1,50; 1,48 Như bố trí hệ thống tường neo hệ số ổn định mái dốc tăng so với trường hợp mái dốc khơng bố trí hệ thống tường neo (Msf = 1,039) Khi tổng chiều sâu cắm neo (L+l) tăng hệ số ổn định tăng mà không phụ thuộc vào số tầng neo Kết bảng 4.7 cho thấy lực căng neo lớn giai đoạn cuối tầng neo cuối mô men uốn lớn lại xẩy giai đoạn trước, mật độ neo lớn mơ men lớn tác dụng lên tường càng nhỏ Trường hợp tầng neo Mmax = 2360 kNm/m xẩy giai đoạn 3, trường hợp tầng neo Mmax = 2320 kNm/m xảy giai đoạn tương tự với trường hợp lại 99 Kết bảng 4.8; 4.9; 4.10; 4,11; 4.12 tổng chuyển vị tầng neo ứng với trường hợp 3; 4; 5; tầng neo Trường hợp tầng neo bảng 4.8 có chuyển vị tổng nhỏ tầng neo thứ với Ux = 15,03.10-3m; Uy = 2,08.10-3m Chuyển vị lớn trường hợp tầng neo với Ux = 41,07.10-3m tầng neo thứ 3; Uy = 14,03.10-3m tầng neo thứ 4.3 Kết luận chương 4.3.1 Kết luận Neo đất kết hợp với hệ thống tường chắn có tác dụng giữ cho mái dốc ổn định, an toàn với hệ số an toàn cao theo thời gian Tác giả đưa toán thiết kế hệ thống tường neo đất với trình tự tính tốn thiết kế cho mái ta – luy Qua tính tốn cho trường hợp giả thiết bố trí hệ thống tường neo hệ số an toàn ổn định tăng so với trường hợp khơng bố trí neo Khi độ sâu cắm neo lớn hệ số ổn định chung lớn mà khơng phục thuộc vào số tầng neo Khi bố trí số tầng neo tăng lực neo trung bình neo giảm, độ sâu cắm neo giảm Lực kéo lớn tác dụng lên bầu neo giai đoạn cuối tầng neo cuối mô men uốn lớn mà tường phải chịu, chuyển vị theo phương dọc trục phương vng góc bầu neo lại xảy giai đoạn thi cơng căng neo tùy thuộc vào khoảng cách mật độ bố trí neo Do đó, tính tốn thiết kế hệ thống tường neo cần mơ q trình tính tốn theo giai đoạn thi cơng thực tế với trường hợp bố trí neo khác để xác định giai đoạn bầu neo có chuyển vị lớn xác định tổng chuyển vị tầng neo 4.3.2 Những tồn hướng tiếp tục nghiên cứu Tác giả đưa toán thiết kế tường neo với giả thiết trường hợp mái dốc đồng chất, nước ngầm sâu nên không ảnh hưởng tới ổn định mái dốc thực tế mái dốc cao thường kết cấu đất phức tạp gồm nhiều lớp đất , 100 có mạch nước ngầm động đất phân bố áp lực đất phức tạp ảnh hưởng đến lực căng neo sức chịu tải neo Trong tốn tác giả tính tốn hệ thống tường cứng có chuyển vị nhỏ coi nhu khơng chuyển vị nên áp dụng tính tốn áp lực đất ngưng, phân bố dạng tam giác vào tính tốn lực căng neo sức chịu tải bầu neo Ngồi cịn phải kể đến hệ thống tường mềm áp lực đất phân bố phức tạp dạng tam giác lực căng neo sức chịu tải neo khác Mặt khác thông số tác giả đưa vào mơ hình Plasix cịn chưa kể đến hệ số Rinter, thông sô liên quan đến độ bền đất gây độ bền phần tử tương tác Tác giả bỏ qua thông số biến đổi mô đun đàn hồi theo chiều sâu Eincrement, thơng số biến đổi lực dính theo chiều sâu cincrement Như kết toán đưa chưa xác tuyệt đối Vấn đề đặt nghiên cứu nghiên cứu trường hợp thực tế có nước ngầm, mái ta-luy gồm nhiều lớp đất khác có xét trường hợp có động đất Trong đó, cần nghiên cứu ảnh hưởng chuyển vị tường mềm đến phân bố áp lực đất dọc theo mái ta-luy để xác định lực căng neo thiết kế sức chịu tải bầu neo cho xác Ngồi cần có thơng số vật liệu đầy đủ, xác thơng qua khảo sát địa chất, địa chất thủy văn đưa vào mô hình Plasix để có kết tính tốn xác 101 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Đề tài giới thiệu tổng quan tình hình sạt trượt mái ta-luy tỉnh miền núi đặc biệt vào mùa mưa lũ biện pháp tạm thời lâu dài thực Việt Nam Tác giả giới thiệu công nghệ neo đất Công nghệ neo đất ứng dụng rộng rãi khắp nơi giới với nhiều ưu điểm không chiếm nhiều diện tích, thi cơng nhanh, giá thành thấp sử dụng điều kiện địa hình địa chất thích hợp Thực tế cho thấy cơng trình ứng dụng cơng nghệ neo đất có ứng dụng cho neo ổn định mái ta-luy có hiệu cao, đảm bảo an toàn lâu dài hay tạm thời tùy thuộc vào mục đích xây dựng cơng trình Tác giả nghiên cứu sở lý thuyết việc tính tốn ổn định mái ta-luy, tính tốn áp lực đất lên tường chắn Nghiên cứu ảnh hưởng hệ số mái ta-luy góc dốc tự nhiên đến áp lực đất nhận thấy ap lực đất tăng hệ số mái ta-luy nhỏ dần, góc dốc tự nhiên tăng ngược lại áp lưc đất giảm hệ số mái mái taluy tăng (thoải hơn) góc dốc tự nhiên giảm nhỏ Từ kết vấn đề đặt cho người thiết kế cần xem xét thiết kế hệ số mái ta-luy thích hợp phù hợp tiêu chuẩn thiết kế, đảm bảo áp lực đất nhỏ tác dụng lên tường chắn (khi cần bố trí hệ thống tường chắn), tăng ổn định cơng trình Tác giả đề xuất biện tăng cường ổn định mái ta-luy biện pháp dùng tường neo kết hợp Việc tính toán theo phương pháp phần tử hữu hạn dựa phần mềm Plasix 8.2 Trong việc mô giai đoạn thi cơng tính tốn thiết kế hệ thống tường neo phần mềm Plasix 8.2 cần tiến hành theo giai đoạn thi công thực tế để xác định xác mơ men uốn tường, lực kéo, 102 chuyển vị bầu neo lực kéo chuyển vị lớn xảy giai đoạn thi cơng Việc bố trí khoảng cách mật độ neo khác lực căng neo, sức chịu tải bầu neo hay độ sâu cắm neo khác Số tầng neo bố trí nhiều độ sâu cắm neo giảm mô men uốn lớn tường giảm Nhưng việc bố trí khoảng cách neo cần đảm bảo cho không bị ảnh hưởng nhóm neo đặt q gần Khi tính tốn với trường hợp bố trí neo khác phương án chọn phải đảm bảo điều kiện có hệ số an toàn ổn định trượt ≥ 1,50; bầu neo phải đảm bảo sức chịu tải; chuyển vị bầu neo trình căng neo nhỏ phạm vi cho phép ngồi cần có yêu cầu tổng chiều dài dây neo, vật liệu làm tường nhỏ để đảm bảo tổng mức đầu tư nhỏ Trong trình thực luận văn, cơng nghệ neo đất có nhiều tài liệu khác tài liệu liên quan đến xử lý ổn định mái ta – luy không nhiều hầu hết đề tài nghiên cứu áp dụng tiêu chuẩn nước chưa có tiêu chuẩn cụ thể Việt Nam tác giả cố gắng khai thác triệt để tài liệu thu thập đề xuất quy trình thiết kế neo chọn phương án tối ưu lực kéo, chuyển vị hệ số ổn định đảm bảo an toàn cho cơng trình Trong mơ hình tính tốn tác giả đưa trường hợp đơn giản, chưa đầy đủ thông số chưa xét đến nhiều điều kiện phức tạp thực tế như: ảnh hưởng mực nước ngầm, ảnh hưởng động đất, đất không đồng chất tiêu lý đất biến đổi theo chiều sâu Kiến nghị Thiết kế hệ thống neo đất biện pháp xử lý sạt trượt ta-luy đường giao thông Việc đưa neo đất vào cơng trình cần phải có cân nhắc điều kiện địa hình, địa chất, địa chất thủy văn, kinh tế, kỹ thuật thi công 103 chủ đầu tư chấp nhận Các số liệu đưa vào đầy đủ cần có độ tin cậy cao cho việc thiết kế neo đất Hướng nghiên cứu nghiên cứu bố trí hệ thống tường neo ổn định cho ta-luy đường giao thông tác giả đề xuất để đưa để luận văn mang tính khả thi áp dụng cho nhiều trường hợp cơng trình khác nhau: - Xét ảnh hưởng góc nghiêng neo đến hệ số an toàn ổn định chung ổn định cục lực chuyển vị hệ thống tường neo - Xét ảnh hưởng điều kiện thực tế cơng trình đất khơng đồng chất, mực nước ngầm đến hệ số an toàn ổn định chung ổn định cục lực chuyển vị hệ thống tường neo - Xét ảnh hưởng động đất đến hệ số an toàn ổn định chung ổn định cục lực chuyển vị hệ thống tường neo - Nghiên cứu biến đổi áp lực đất q trình thi cơng căng neo để đưa một đồ áp lực đất biểu kiến chung hệ thống tường mềm cho trường hợp khác từ có sở xác định lực căng neo, thiết kế bầu neo thích hợp - Nghiên cứu trường hợp vừa thi cơng tạo mái ta-luy vừa tiến hành lắp đặt đồng thời hệ thống tường neo 104 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt BSi-BS 8081:1989 Neo đất-Nhà xuất xây dựng-2008, Bản dịch TS Nguyễn Hữu Đẩu TCVN 8870:2011, Thi công nghiệm thu neo đất dùng cơng trình giao thơng vận tải 22TCVN 4054-2005 Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô Hoàng Việt Hùng (2012), Nghiên cứu giải pháp tăng cường ổn định mái đê biển tràn nước, Luận án tiến sỹ kỹ thuật Huỳnh Thanh Bình (2009), Nghiên cứu, phân loại dạng sụt, trượt mái taluy đường Hồ Chí Minh đoạn Đắk Rơng - Thạnh Mỹ luận chứng giải pháp xử lý hiệu quả, Tuyển tập cơng trình Hội nghị khoa học cơng nghệ mơi trường năm 2009 Viện Khoa học Công nghệ GTVT Hà Nội, 30/10/2009 Thạc sỹ Châu Tường Linh (2003), Tính tốn gia cường mái dốc phương pháp chèn neo theo phương pháp phần tử hữu hạn phòng chống sụt trượt ta-luy đường Hồ Chí Minh Võ Minh Thế (2008), Nghiên cứu khoảng cách bố trí hợp lý neo đất cho hệ thống tường chắn, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Lưu Mạnh Quảng (2011), Nghiên cứu khoảng cách bố trí hợp lý neo đất cho hệ thống tường chắn dự án Ciputra, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật GS.TS Vũ Đình Phụng (2013) VJEC Hội thảo Báo cáo kết thiết kế thi công neo đất (dùng cho neo bơm vữa bê tông) 10 GS.TS Phan Trường Phiệt (2010), Áp lực đất tường chắn đất 105 11 GS.TSKH Cao Văn Chí, PGS.TS Trịnh Văn Cương, Giáo trình học đất, Nhà xuất xây dựng 2003 12 PGS.TS Đỗ Văn Đệ, Phần mềm Plasix ứng dụng vào tính tốn cơng trình thủy cơng, nhà xuất xây dựng năm 2011 Tiếng Anh 13 FHWa-if-03-017 Laranteetal,2003,Soil nail wall, Sgeotechnical Engineering Circular No.7 ... riêng Việt Nam nói chung 1.4 Các biện pháp xử lý sạt trượt mái ta- luy đường ô tô áp dụng nước giới Việt Nam Các biện pháp thiết kế xử lý sạt trượt mái ta- luy phải phù hợp với chủ trương kỹ thuật... biện pháp xử lý sạt trượt ta- luy Loại Phân loại Biện pháp xử lý Biện pháp xử lý tình thế, có tính tạm thời Lựa chọn biện pháp tạm thời để đảm bảo giao Trượt đất thơng có điều kiện sau: Biện pháp. .. ta- luy đường miền núi Nghiên cứu sở lý luận tính tốn ổn định mái dốc (cơ sở lý thuyết ổn định mái dốc, phương pháp tính tốn ổn định mái dốc thường dùng) Đề xuất biện pháp xử lý sạt trượt ta- luy đường