Nghiên cứu chế tạo vật liệu phức hình kè mái đất công trình xây dựng

LỜI CAM ĐOAN Tôi Đỗ Nguyễn Tuấn Anh, Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các nội dung kết nghiên cứu luận văn trung thực, chưa người cơng bố cơng trình khác Những nội dung tham khảo thích rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày 03 tháng 04 năm 2017 TÁC GIẢ Đỗ Nguyễn Tuấn Anh i LỜI CẢM ƠN Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật chun ngành cơng trình thủy với tên đề tài “Nghiên cứu chế tạo vật liệu phức hình kè mái đất cơng trình xây dựng” hồn thành hướng dẫn tận tình thầy giáo TS Phạm Toàn Đức - Trưởng khoa Xây dựng - Đại học Hải phịng Luận văn hồn thành với hy vọng đóng góp phần nhỏ việc nghiên cứu chế tạo gạch phức hình có liên kết linh hoạt, thẩm mỹ, giá thành cạnh tranh với mục đích thay giải pháp kè truyền thống đá hộc xếp khan đá xây để bảo vệ mái dốc cơng trình, thúc đẩy việc tái sử dụng phế phẩm ngành công nghiệp nhiệt điện lĩnh vực xây dựng, góp phần giải vấn đề môi trường, an sinh xã hội Tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới Thầy Phạm Toàn Đức giúp đỡ to lớn Cảm ơn thầy cô giáo công tác trường Đại học Thủy lợi tạo điều kiện giúp đỡ tác giả trình học tập Xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới gia đình, người thân bạn bè đồng nghiệp cổ vũ, động viên tác giả suốt năm qua Với thời gian trình độ cịn hạn chế, luận văn chắn khơng tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận thơng cảm, bảo đóng góp chân tình thầy giáo, bạn bè đồng nghiệp để tác giả hoàn thiện công tác nghiên cứu khoa học làm tốt nhiệm vụ cơng tác mình./ Hà Nội, ngày 03 tháng 04 năm 2017 TÁC GIẢ Đỗ Nguyễn Tuấn Anh ii PHỤ LỤC MỞ ĐẦU: CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ỔN ĐỊNH MÁI DỐC 1.1 Mái dốc nguyên nhân gây ổn định [1] .3 1.1.1 Do tác động nước mặt 1.1.2.Do tác động trọng lực 10 1.2 Tổng quan phương pháp chống ổn định mái dốc 13 1.2.1.Giải pháp kè mái dốc từ đá hộc 13 1.2.2.Giải pháp kè mái dốc khác 14 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 2.1 Vật liệu sử dụng nghiên cứu 25 2.1.1 Xi măng 25 2.1.2 Tro bay 27 2.1.3 Xỉ đáy 29 2.2 Phương pháp nghiên cứu 33 2.2.1 Phương pháp nghiên cứu tạo hình 33 2.2.2 Phương pháp nghiên cứu chế dộ dưỡng hộ nhiệt ẩm thường 35 KẾT LUẬN CHƯƠNG 42 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO BÊ TƠNG PHỨC HÌNH KÈ MÁI ĐẤT 44 3.1 Chế tạo bê tơng phức hình kè mái đất 44 3.2 Thiết kế cấp phối gạch phức hình kè mái đất cơng trình xây dựng 49 3.2.2 Thiết kết cấp phối gạch sử dụng tro bay, xỉ đáy nhà máy nhiệt điện Hải Phịng 49 3.2.3 Quy trình cơng nghệ chế tạo gạch phức hình kè mái đất cơng trình từ tro bay, xỉ đáy nhà máy nhiệt điện Hải Phòng 52 3.2 Đánh giá số tính chất lý bê tơng phức hình kè mái dốc 57 3.2.1 Khối lượng thể tích 57 3.2.2 Độ hút nước 57 3.2.3 Cường độ nén gạch 58 3.2.4 Cường độ uốn gạch 59 3.2.5 Độ mài mòn 60 3.2.6 Độ bền 61 3.3 Ví dụ tính tốn: 62 iii 3.3.1 Giả thiết tính tốn 62 3.3.2 Mơ hình tính tốn 63 3.3.3 Hình thức liên kết 65 3.3.4 Tính tốn bề dày gạch phức hình lát mái kè 66 3.3.5 Tính áp lực sóng tác dụng lên mái kè 67 3.3.6 Tính ổn định lớp gia cố mái kè 71 3.3.7 Tính tốn ổn định theo tốn ổn định mái dốc phần mềm Geo-Slope 72 3.3.8 Hiệu kinh tế so với số phương pháp kè khác 79 KẾT LUẬN CHƯƠNG 80 KẾT LUẬN 81 KIẾN NGHỊ 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 Tiếng Việt 83 Tiếng Anh 84 iv DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Sơ đồ vị trí đới bờ Hình 1.2: Các giai đoạn hình thành bờ mài mịn tích tụ (theo V.P.Zenkovits) Hình 1.3: Các yếu tố sóng Hình 1.4: Dịng chảy ven bờ Hình 1.5: Hiện trạng sạt lở bờ sông Việt Nam 10 Hình 1.6: Hiện trạng sạt lở mái đất đèo Hòn Giao đèo Hải Vân 13 Hình 1.7: Kè mái dốc truyền thống đá hộc 14 Hình 1.8: Kết cấu thảm FS 15 Hình 1.9: Thảm túi cát kè thảm túi cát bờ sơng Sài Gịn 16 Hình 1.10: Kè bảo vệ bờ GeoTube 17 Hình 1.11: Kè bảo vệ bờ túi địa kỹ thuật 17 Hình 1.12: Bảo vệ bờ cừ Lasen nhựa 18 Hình 1.13:Trồng cỏ Vetiver bảo vệ mái dốc 19 Hình 1.14:Kè kết hợp loại vải địa kỹ thuật thực vật 20 Hình 1.15: Kết hợp cọc cừ ván thép chân kè với cuộn sợi đai giữ ổn định phát triển thực vật 20 Hình 1.16:Áp dụng cơng nghệ NeowebTM bảo vệ taluy 22 Hình 1.17: Kè lát mái thảm bêtơng 23 Hình 1.18: Rồng đá truyền thống rồng đá cải tiến 23 Hình 1.19: Khối Hidroblock 24 Hình 2.1: Tro bay nhà máy nhiệt điện Hải Phòng 29 Hình 2.2: Xỉ đáy nhà máy nhiệt điện Hải Phịng 31 Hình 2.3: Hệ số lèn chặt độ rỗng cốt liệu từ xỉ đáy 0÷5 5÷10 mm 33 Hình 2.3: Sơ đồ bể dưỡng hộ thí nghiệm 40 Hình 2.4: Bể dưỡng hộ nhiệt ẩm thực tế 41 Hình 3.1: Trồng cây, cỏ bảo vệ mái đất 44 Hình 3.2: Kết hợp lưới địa kỹ thuật chiều kết hợp trồng cỏ 45 v Hình 3.3: Phương án hình dạng gạch phức hình kè mái đất 47 Hình 3.4: Hình thức liên kết gạch phức hình 48 Hình 3.5: Kích thước viên gạch phức hình 49 Hình 3.6: Khn đúc gạch phức hình 49 Hình 3.8: Sơ đồ quy trình sản xuất gạch kè mái đất 53 Hình 3.9: Máy tạo hình gạch 54 Hình 3.10: Sản phẩm gạch hoàn thiện 56 Hình 3.11: Thi cơng mái taluy cầu rào – Hải Phòng 56 Hình 3.12: Sơ đồ thí nghiệm cường độ nén uốn gạch xây 59 Hình 3.13: Cấu tạo nguyên lý hoạt động máy mài 61 Hình 3.14: Mơ hình tính tốn ổn định mái kè 63 Hình 3.15: Liên kết móc xích viên gạch phức hình 65 Hình 3.16: Sơ đồ sóng vỗ vào mái 67 Hình 3.17: Sơ đồ áp lực sóng tác dụng lên mái kè 68 Hình 3.18: Kết tính tốn mặt trượt cắt qua mái kè 77 Hình 3.19: Kết tính tốn mặt trượt nguy hiểm 77 Hình 3.20: Kết tính tốn mặt trượt cắt qua mái kè 78 Hình 3.21: Kết tính tốn mặt trượt nguy hiểm 78 vi DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Các tiêu chuẩn xác định tính chất lý xi măng 26 Bảng 2.2: Thành phần hóa học xi măng 26 Bảng 2.3 Thành phần khoáng Xi măng 26 Bảng 2.4 Tính chất lý xi măng 27 Bảng 2.5 Thành phần hóa học Tro bay nhiệt điện Hải phòng 29 Bảng 2.6 Thành phần hóa học xỉ nhà máy nhiệt điện Hải Phòng 30 Bảng 2.7 Thành phần hạt xỉ nhà máy nhiệt điện Hải Phòng 30 Bảng 2.8 Kết phân tích thành phần hạt cốt liệu nhỏ từ xỉ đáy 31 Bảng 2.9: Kết lèn chặt hỗn hợp cốt liệu (5÷10mm 0,14÷5mm) theo phương pháp Kirienco 32 Bảng 2.10: Kết xác định khối lượng thể tích lèn chặt đổ đống cốt liệu 33 Bảng 3.1: Chỉ tiêu lý đất 64 Bảng 3.2: Tính tốn bề dày viên gạch phức hình 67 Bảng 3.3: Tính tốn áp lực sóng tác dụng lên mái kè 70 Bảng 3.4: Tính tốn ổn định lớp gia cố mái thi công xong 71 Bảng 3.5: Tính tốn ổn định lớp gia cố mái trình vận hành 72 vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT C Cát Đ Đá dăm C/Đ Tỷ lệ cát/đá N/X Tỷ lệ nước xi măng N Nước X XM Xi măng C CĐ Tỷ lệ Cát/(Cát+Đá), (mức ngậm cát) R7, 28 (MPa) Cường độ nén tuổi 28 ngày bê tông BTCT Bê tơng cốt thép CKD Chất kết dính CLN, CLL Cốt liệu nhỏ, cốt liệu lớn Dmax Đường kính lớn cốt liệu LS Lượng lọt sàng STL Lượng sót tích lũy TPH Thành phần hạt viii MỞ ĐẦU: Tính cấp thiết Đề tài Hàng năm, với q trình thị hóa, xây dựng nâng cấp sở hạng tầng thành phố Hải Phòng, yêu cầu cấp thiết nguồn lượng ngày cao, nguồn cung cấp điện chiếm tỉ trọng tương đối từ nhà máy nhiệt điện trực thuộc thành phố Các nhà máy nhiệt điện Hải Phòng thải lượng lớn tro xỉ môi trường xung quanh năm (khoảng triệu tro phẩy năm triệu xỉ đáy), gây nhiễm nghiêm trọng khơng khí, đất nguồn nước Vì việc tận thu, xử lý nguồn tro xỉ nhiệt điện làm nguyên liệu phục vụ cơng trình giao thơng, thủy lợi, xây dựng dân dụng sản xuất loại gạch không nung, thạch cao, bê tông nhẹ xu hướng đại đạt nhiều mục đích: + Giải phần tốn nhiễm mơi trường đất, nước khơng khí + Tạo cơng ăn việc làm cho nhân dân địa phương + Giảm diện tích đất sử dụng để chôn lấp tro xỉ + Nâng cao chất lượng cơng trình sản phẩm sử dụng ngun liệu tro xỉ Ngồi thực trạng biến đổi khí hậu diễn phức tạp, tượng lũ lụt, bão lốc, sạt lở bờ sông, sườn núi, ta luy đường vấn đề lớn Giải pháp giữ mái đất không bị sụt lở phố biến kè mái đất đá hộc, vật liệu có ưu điểm cường độ lớn, vật liệu sẵn có qua gia cơng sử dụng Tuy nhiên việc kè mái đất đá hộc tồn nhược điểm định: + Khả liên kết hàng đá với nên xuất vùng phá hủy dễ xảy phá hủy dây chuyền, đá hộc có kích thước hình khối đồng nên sụt lở lăn gây nguy hiểm + Mất nhiều công sức cho việc vận chuyển thi công trọng lượng nặng viên đá có kích thước khơng + Việc khai thác, vận chuyển đá hộc nổ gây nguy hiểm ô nhiễm môi trường xung quanh, mỏ đá khai thác nhiều năm dần cạn kiệt Vì vậy, hướng nghiên cứu sản xuất chế tạo vật liệu phức hình nhằm tận dụng phần tro xỉ thải nhà máy nhiệt điện thải nhằm giải tốn mơi trường, sản phẩm tạo có khả thay đá hộc, khắc phục hạn chế đá hộc xu hướng đại đem lại hiệu kinh tế, khả chịu lực, kỹ thuật thi cơng tính thẩm mỹ Từ phân tích nêu nên em lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu chế tạo vật liệu phức hình kè mái đất cơng trình xây dựng” làm đề tài luận văn thạc sỹ Mục tiêu nghiên cứu Chọn dược hình dạng, cấp phối vật liệu phức hình đảm bảo khả liên kết chặt chẽ, bền đẹp, ổn định lâu dài, dễ thi công lắp đặt, thay cho kè truyền thống sử dụng đá hộc áp dụng cho cơng trình: + Kè mái taluy đường giao thông, mố cầu + Kè mái thượng lưu, hạ lưu đập vật liệu địa phương + Kè mái bờ sông + Kè mái kênh… Đối tượng phạm vi nghiên cứu + Phân tích nguyên nhân sạt lở mái đất cơng trình, giới thiệu giải pháp kè mái đất cơng trình xây dựng + Chọn hình dáng cấp phối gạch kè mái đất + Đánh giá tính chất lý hóa gạch kè mái đất + Đánh giá hiệu kinh tế, kỹ thuật việc sử dụng gạch kè mái đất Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu Tổng kết tài liệu liên quan Kết hợp nghiên cứu tạo hình sản phẩm thực nghiệm P1 = P3 = 0,4Pmax P2 = P4 = 0,1Pmax S (3-14) m.o 2.4 m  Khoảng cách điểm đặt lực : 1  0,025.S   0,065.S   0,053.S   0,135.S Tổng chiều dài ảnh hưởng sóng : L         Chiều sâu điểm B (Điểm có lực tác dụng lớn nhất) LO  0,55 0,5.O hO m2 Bảng 3.3: Tính tốn áp lực sóng tác dụng lên mái kè 0,0485 0 (m) 5,155 0.499 0,482 VA (m/s) 2,784 XB (m) 1,48 YB (m) 0,592 1,873  (rad) 1,08  (rad) 0,11 Pmax (T/m2) 2,96 P1=P3 (T/m2) 1,184 P2=P4 (T/m2) 0,296 2 (m) 0,277 3 (m) 0,226 4 (m) 0,575 L (m) 1,183 L0 (m) 0,294 D (Km) V (m/s) m H (m) K0  0,3 28,4 2,5 3,9 1,995  (rad) 0,381 Hpg (m) 0,41 hđ (m) 0,385 y0 (m) 0,795 n  tg 0,99 VB (m/s) 5,879 S (m) 4,257 1 (m) 0,106 70 h0 (m) 3.3.6 Tính ổn định lớp gia cố mái kè 3.3.6.1 Trường hợp thi cơng xong (Mái kè khơng có nước) Tổng trọng lượng lớp gia cố mái: G = L.tbt bt + L.tds ds, Hệ số ổn định: Kt  (3-15) G cos  tg  C.L G sin  (3-16) , C - Góc ma sát lực dính đơn vị đất lớp gia cố Lấy với kết đề nghị tính tốn tương ứng lớp 1,  = 16046'; C = 1,5T/m2 Kết tính tốn bảng sau: Bảng 3.4: Tính tốn ổn định lớp gia cố mái thi công xong  tbt tds L bt ds G C (m) (m) (m) (T/m3) (T/m3) (T) (T/m2) 0,10 0,15 1,18 2,150 1,560 0,53 1,50 tg() (rad) 0,28 0,287 Vậy trường hợp lớp gia cố mái thượng lưu đảm bảo ổn định 3.3.6.2 Trường hợp trình vận hành Tổng trọng lượng lớp gia cố mái: G = L.tbt btđn + L.tds dsđn (T) (3-17) Áp lực sóng trung bình tác dụng lên mái đường đỉnh kè Ptt  Hệ số ổn định : Pmax  P1  P2  P3  P4 L Kt  G cos  tg  P.tg  C.L P G sin   sin  cos  Kết tính tốn bảng sau: 71 (3-18) Kt 9,13 Bảng 3.5: Tính tốn ổn định lớp gia cố mái trình vận hành tg() tbt ts L G C Pmax Ptt Kt 0,287 0,10 0,15 1,18 0,387 1,50 2,96 1,184 3,55 Vậy lớp gia cố mái thượng lưu đảm bảo an tồn khơng bị trượt 3.3.7 Tính tốn ổn định theo tốn ổn định mái dốc phần mềm Geo-Slope 3.3.7.1 Tổng quan Geoslope Bộ GEO -SLOPE Office phần mềm phân tích Địa kỹ thuật GEO-SLOPE International – Canada với nhiều modun giải phần lớn toán thực tế như: +Slope/W: phân tích ổn định mái dốc +Seep/W: phân tích thấm nước đất +Sigma/W: phân tích biến dạng ứng suất + Quake/W: phân tích trạng thái đất động đất + Temp/ W: phân tích truyền nhiệt đất + Vadose/W: phân tích lớp đất bề mặt đất vùng không BH + Ctran/W: phân tích vận chuyển chất gây nhiễm đất + Seep 3D: phân tích thấm theo phần tủ hữu hạn 3D Để giải toán ổn định ví dụ tính tốn nêu trên, học viên sử dụng modun: Slope/W Seep/W phục vụ nghiên cứu Chương trình Slope/W xây dựng dựa số lý thuyết tính ổn định mái dốc sau: Phương pháp Ordinary: Xem lực pháp tuyến lực cắt mảnh trượt Phương pháp Janbu: Đơn giản hóa dung lực pháp tuyến mà khơng sử dụng lực tiếp tuyến giải, dựa điều kiện cân lực 72 Phương pháp Spencer: Xét điều kiện cân lực cân momen, hạn chế cọi lực trượt số Phương pháp Morgenstern-Price Gle: Dùng lực pháp tuyến tiếp tuyến dải phải thỏa mãn phương trình cân lực phương trình cân mơmen Phương pháp Bishop: đơn giản hóa quan tâm đến lực pháp tuyến mà ko để ý đến lực tiếp tuyến dải, cần thỏa mãn phương trình cân momen Trong ví dụ tính tốn học viên sử dụng phương pháp Bishop để tính tốn ổn định trượt mái Phương trình tính tốn Bishop đơn giản có dạng: F c ' l j  (W j  u j l j ) tan  ' j j  W sin  j j (3-18) j Trong đó:  j  cos  j  sin  j tan  ' (3-19) F c ' - Lực dính đơn vị;  ' - Góc nội ma sát; u j - Áp lực nước kẽ rỗng lát thứ j; W j - Trọng lượng dải đất tính tốn thứ j; l j - Chiều rộng lát thứ j;  - Góc tiếp tuyến đáy dải phương nằm ngang 3.3.7.2 Các trường hợp tính tốn 73 - Trường hợp 1: Trường hợp mực nước sông mực nước kiệt 97%, mực nước thân kè cao tương đương cao trình mặt bãi, đỉnh kè có tải trọng xe tô H13 - Trường hợp 2: Trường hợp mực nước rút nhanh từ cao trình +2,6 m xuống cao trình mực nước mùa lũ 1,0m thời gian giờ; đỉnh kè có tải trọng xe tô H13 Với tải trọng xe ô tô tải trọng số xe nặng tối đa lúc đỗ kín khắp bề rộng đường phân bố 1m chiều dài đường Sơ đồ xếp xe để xác định tải trọng đoàn xe sau: Hình 3.18: Sơ đồ xếp xe để xác định tải trọng đoàn xe Tải trọng quy đổi tương đương thành lớp đất đắp với giá trị tải trọng phân bố tính theo cơng thức: q n.G (Tấn/m2) L.B Trong đó: - G trọng lượng xe (chọn xe nặng nhất), Tấn; - n số xe tối đa xếp phạm vi bề rộng đường - L phạm vi phân bố tải trọng xe theo hướng dọc trục: L = Lt + 2*Ld/2 Với: 74 - Lt khoảng cách tim trục xe Tra bảng 1, trang 430 22TCN-18-79, với xe H13, Lt = 4m; - Ld chiều dài tiếp xúc dọc mặt đường bánh xe Tra bảng 1, trang 430 22TCN-18-79, với xe H13, Ld = 0,2m - B bề rộng phân bố ngang xe, xác định cơng thức (II.2) 22TCN 262-2000 - Quy trình khảo sát thiết kế đường ô tô đắp đất yếuTiêu chuẩn thiết kế: e B  n.b  (n  1)d  =2,3m Trong đó: - b khoảng cách tim bánh xe; ô tô H13 có b = 1,7m; - d khoảng cách ngang tối thiểu xe; thường lấy = 1,3m - e bề rộng lốp đôi vệt bánh xích; tơ H13 có e = 0,6m; (Các trị số b, e, L tra theo bảng 1, trang 430 22TCN-18-79-Quy trình thiết kế cầu cống theo TTGH; Trị số d =1,3m lấy theo 22TCN 262-2000 - Quy trình khảo sát thiết kế đường tơ đắp đất yếu- Tiêu chuẩn thiết kế)  q=1,75Tấn/m2 = 175*9,81 = 17,16KN/m2 3.3.7.3 Kết tính tốn - Trường hợp 1: + Mặt trượt cắt qua mái kè: Ta xác định K=1,655 (Hình 3.18) + Mặt trượt nguy hiểm nhất: Kmin=1,34 (Hình 3.19) - Trường hợp 2: + Mặt trượt cắt qua mái kè: Ta xác định K=1,458 (Hình 3.20) + Mặt trượt nguy hiểm nhất: Kmin=1,228 (Hình 3.21) 75 - Theo TCVN4253:2012 - Cơng trình thủy lợi - Nền cơng trình thủy cơng - u cầu thiết kế: với cơng trình cấp IV - Hệ số ổn định cho phép [K] = 1,15 < Kmin tất trường hợp Như mái kè thiết kế đảm bảo ổn định 76 Hình 3.18: Kết tính tốn mặt trượt cắt qua mái kè Hình 3.19: Kết tính tốn mặt trượt nguy hiểm 77 Hình 3.20: Kết tính tốn mặt trượt cắt qua mái kè Hình 3.21: Kết tính toán mặt trượt nguy hiểm 78 3.3.8 Hiệu kinh tế so với số phương pháp kè khác Các giải pháp truyền thống bảo vệ mái dốc công trình thiên kết cấu “cứng” mục đích bảo vệ lớp đất đá bên chống lại tác động xâm thực, bào mòn, hạn chế thay đổi, phá vỡ tính chất lý lớp đất mái từ giữ ổn định tổng thể cho mái dốc Với giải pháp kè từ đá hộc lát khan có nhược điểm như: Khả liên kết viên đá hộc với nên xuất vùng phá hủy dễ xảy phá hủy dây chuyền Kích thước đá hộc hình khối tương đối nên sụt lở lăn, gây nguy hiểm Do đá hộc có trọng lượng nặng, khơng có tính modul, khn mẫu viên đá có kích thước không nên thi công nhiều công sức cho việc vận chuyển, lắp ghép tốn nhiều thời gian hơn, kết cấu kè đá lát có khả nước nhanh khơng đồng bề mặt xuất kẽ hở đủ lớn, khiến lớp tầng lọc ngược phía sau lớp đá lát tác động mạnh sóng gió hạt bên dễ dàng bị trôi làm hổng lớp đệm làm sạt lớp bảo vệ mái, trọng lượng lớp đá lát khan lớn (lớp đá thường dày 30cm) đất yếu dễ gây lún sụt từ gây ổn định tổng thể mái dốc Việc sử dụng kết cấu đá hộc lát khan cho cơng trình bảo vệ mái dốc khu thị, thành phố tính mỹ quan khơng cao Đối với kè đá xây, tính mỹ quan cao kè đá hộc lát khan bề mặt kín trường hợp tầng lọc ngược bị tắc mực nước ngầm thân kè cao, nước khơng có khả ngồi nên mái kè chịu áp lực thủy tĩnh, áp lực đẩy gây nứt phá với lớp mái bảo vệ; ngồi tính chất lý lớp đất bên bị bão hòa nước, chịu tác động lực đẩy nên khả chống cắt, lực dính yếu dẫn tới ổn định tổng thể tuyến kè Với giải pháp kè lát mái bê tông cốt thép đổ chỗ Do việc thi công đổ bê tông thủ công chỗ chiếm điện tích mặt lớn, khơng có hệ thống che chắn bảo vệ nên khó để sản phẩm tạo đảm bảo yêu cầu cường độ, khả chống ăn mịn, xâm thực; thi cơng bê tông đổ chỗ liên kết ngàm thép móc đổ bù bê tơng, tác động dịng nước đặc biệt sơng gần 79 cửa biển tốc độ ăn mịn làm phá hủy cốt thép bên nước len lỏi qua khe bê tông đổ bù, thấm trực tiếp qua bê tơng (do hạn chế q trình sản xuất thủ công nên khả chống thấm bê tơng kém) làm ăn mịn han gỉ cốt thép dẫn tới phá hủy liên kết, kết cấu lớp mái bảo vệ Các cơng trình theo mơ hình nước chưa phổ biến giá trị đầu tư lớn, việc khắc phục hậu xảy cố, tu sửa chữa phức tạp, đòi hỏi kinh phí thực cao; Vì vậy, cần có giải pháp công nghệ sản xuất, thi công kè mái đất có khả chống sạt lở, xói mịn, lún sụt, chống thấm, chống ăn mòn, chống xâm thực cao bền vững hơn, mỏng hơn, nhẹ hơn, có khả đúc sẵn lắp ghép thuận tiện đơn giản sản xuất với chi phí thấp KẾT LUẬN CHƯƠNG Trong chương học viên phân tích hạn chế giải pháp kè truyền thống từ đá hộc, chọn hình dáng gạch phức hình khắc phục nhược điểm tồn giải pháp kẻ truyền thống, phân tích ưu điểm ứng dụng gạch phức hình vào thực tế khả liên kết chặt chẽ mặt phẳng, khả nước tốt, dễ vận chuyển, thi cơng Đưa cấp phối gạch từ xi măng tận dụng phế thải nhà máy nhiệt điện Hải Phòng, giải tốn mơi trường, giảm thiểu chi phí xử lý môi trường tạo việc làm cho nhân dân địa phương gần nhà máy nhiệt điện Xác định tính chất lý chủ yếu gạch phức hình, đưa quy trình sản xuất đến bảo dưỡng sản phẩm Trong ví dụ tính tốn học viên đưa số trường hợp làm việc điều kiện bất lợi để kiểm tra khả ổn định lớp bảo vệ bờ dốc, mái dốc, từ đánh giá ổn định tổng thể cơng trình Tuy nhiên ví dụ tính tốn học viên chưa đưa xác hình thức liên kết viên gạch phức hình, phần tính tốn phần mềm Geo-slope giải toán ổn định tổng thể chưa mơ hình làm việc phần tử gạch hình thành lên mái dốc Ngồi học viên phân tích hiệu quả, hạn chế giải pháp kè truyền thống kè đá lát khan, đá xây, bê tông đổ chỗ so với kè mái dốc vật liệu phức hình ứng dụng cơng trình bảo vệ bờ thị, thành phố 80 KẾT LUẬN Việc tìm giải pháp tối ưu cho toán kè mái đất cơng trình xây dựng tốn khó ổn định mái đất cơng trình xây dựng phụ thuộc chủ yếu vào tính chất lý mái đất, điều kiện làm việc đất nền, tác động ngoại lực, áp lực nước, hoạt động người Đề tài phân tích nguyên nhân ổn định mái dốc, giới thiệu giải pháp bảo vệ bờ dốc, mái dốc Việt Nam giới, phân tích hạn chế kè mái đất truyến thống, hư hỏng thường gặp từ lựa chọn giải pháp kè mái đất cơng trình vật liệu phức hình Sử dụng vật liệu phức hình kè mái đất khắc phục nhược điểm phương pháp kè mái đất truyền thống đá hộc khả liên kết bề mặt kém, khó vận chuyển, khó thi cơng, dễ lăn gây nguy hiểm mái đất bị phá hoại, việc khai thác đá hộc vận chuyển đến nơi thi công cơng trình gây ảnh hưởng mạnh tới mơi trường xung quanh Đề tài thiết kế cấp phối gạch phức hình dựa phân tích tính chất lý hóa cốt liệu làm gạch Sản phẩm gạch phức hình có hình dạng phẳng nhẵn, mỹ quan Cường độ sản phẩm đạt 20 MPa, gạch phức có kích thước đồng dễ xếp chồng thuận tiện vận chuyển thi công Đề tài đề xuất quy trình sản xuất gạch phức hình kè mái đất Sản phẩm sản xuất công ty trách nhiệm hữu hạn Lam Bình ứng dụng thi công mái taluy cầu rào Bên cạnh việc sản xuất gạch phức hình kè mái đất bằng phương pháp rung ép tận dụng nguồn nguyên vật liệu địa phương, phế thải nhà máy nhiệt điện nên giải toán mơi trường, giảm thiểu chi phí xử lý nhiễm môi trường 81 KIẾN NGHỊ Trong phạm vi đề tài kết cấu vật liệu phức hình có khả liên kết móc xích theo phương mặt phẳng vững tồn hạn chế theo phương vuông góc với mặt phẳng, chúng giữ ổn định nhờ trọng lượng thân viên gạch lực ma sát viên với nhau, cần nghiên cứu thêm để cải tiến khả liên kết theo phương Kiến nghị sở xây dựng thành phố Hải Phịng có đánh giá kỹ lưỡng cụ thể để sản phẩm ứng dụng rộng rãi giải pháp kè mái đất cơng trình xây dựng Đồng thời liệt việc thực chủ trương phủ tái sử dụng phế thải nhà máy nhiệt điện để sản xuất vật liệu khơng nung nói chung Cần có thêm nghiên cứu sâu số nội dung mà phạm vi đề tài chưa đề cập tới mơ hình làm việc phần tử gạch kè mái đất mặt phẳng kè để đánh giá xác khả chịu tác động áp lực đất, nước… Hoặc kết hợp thêm giải pháp neo đất vải địa kỹ thuật, đinh đất… để cải thiện tính chất lý lớp đất bên mái nhằm tăng độ dốc mái dốc 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] GS.TS Trịnh Minh Thụ - Nguyễn Uyên, Phòng chống trượt lở đất đá bờ dốc - mái dốc, Khoa học kỹ thuật [2] ThS Nguyễn Thành Trung, ThS Nguyễn Ngọc Đẳng, Giới thiệu số giải pháp công nghệ cơng trình bảo vệ bờ sơng, Tạp chí KH&CN Thủy lợi Viện KHTLVN [3] TS Nguyễn Văn Bản – Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt Nam: Nghiên cứu ứng dụng làm chủ công nghệ thiết kế, thi công thảm bêtông tông bao khuôn (FS) để bảo vệ bờ cơng trình thuỷ lợi 2004 [4] TS Phan Đức Tác: Thảm bê tông tự chèn đan lưới chống sạt lở bờ sơng [5] TS Phạm Tồn Đức (2013), Báo cáo tổng kết đề tài cấp Bộ “Nghiên cứu sử dụng phế thải tro xỉ than nhà máy nhiệt điện Hải Phịng làm phụ gia cho bê tơng” [6] TS Phạm Toàn Đức (2014), Thực trạng giải pháp phát triển gạch xây khơng nung, tạp chí xây dựng [7] TS Phạm Toàn Đức (2015) Thiết kế tối ưu thành phần bê tông sử dụng tro tuyển nhà máy nhiệt điện Hải Phịng, tạp chí nghiên cứu phát triển vật liệu xây dựng [8] TS Phạm Toàn Đức (2016), Nghiên cứu lựa chọn giải pháp kè mái đất công trình xây dựng, Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường [9] TS Trần Văn Miên – Nguyễn Đức Thắng, Nghiên cứu qui trình dưỡng hộ nhiệt ẩm cho bê tơng đúc sẵn, Tạp chí KHCN Xây dựng – số 1/2016 83 Tiếng Anh [10] Dan Macdonald, MSE walls and Slopes Specialist, http://nilex.com/mse-wallsslopes, 2017 Nilex Inc | Site by +Republic [11] JSCE Concrete Committee, Standard Specification for Concrete Structure 2007 (update 2011) [12] Hachiro Kitamura, Takeyoshi Nishizaki, Hideyoshi Ito, Ryuichi Chikamashu, Fumio Kamada and Minoru Okudate (1998), Construction of Prestressed Concrete Outer Tank for LNG Storage Using High-Strength Self- Compacting Concrete, Proceedings of International Workshop on Self-Compacting Concrete, Kochi, Japan, (262 - 291) [13] K.H Kayat and R Morin (2002), Performance of Self-Consolidating Concrete Use to Repair Parapet Wall in Montreal, Proceeding of First North American Conferece on the Design and Use of Self-Consolidating Concrete, United State of America, (419 – 424) [14] ACI 517-2R-1987 Revised 1992, Accelerated Curing of Concrete at Atmospheric Pressure-State of the Act 84 ... CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO BÊ TƠNG PHỨC HÌNH KÈ MÁI ĐẤT 44 3.1 Chế tạo bê tông phức hình kè mái đất 44 3.2 Thiết kế cấp phối gạch phức hình kè mái đất cơng trình xây dựng 49... thi công tính thẩm mỹ Từ phân tích nêu nên em lựa chọn đề tài: ? ?Nghiên cứu chế tạo vật liệu phức hình kè mái đất cơng trình xây dựng? ?? làm đề tài luận văn thạc sỹ Mục tiêu nghiên cứu Chọn dược hình. .. ngành cơng trình thủy với tên đề tài ? ?Nghiên cứu chế tạo vật liệu phức hình kè mái đất cơng trình xây dựng? ?? hồn thành hướng dẫn tận tình thầy giáo TS Phạm Tồn Đức - Trưởng khoa Xây dựng - Đại