Nghiên cứu ứng dụng giải pháp công nghệ phun hỗn hợp bùn đất kết hợp hạt thực vật đa loại bảo vệ bề mặt bờ dốc

Mục tiêu của bài viết nhằm nghiên cứu và ứng dụng phương pháp rải hạt cỏ trộn đất tại đường cao tốc Bắc Giang - Lạng Sơn và trên mẫu tại phòng thí nghiệm của Bộ môn Địa kỹ thuật, Trường Đại học Giao thông vận tải cho thấy, giải pháp này tạo lớp phủ xanh trên bề mặt dốc một cách hiệu quả. Mời các bạn cùng tham khảo!

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ PHUN HỖN HỢP BÙN ĐẤT KẾT HỢP HẠT THỰC VẬT ĐA LOẠI BẢO VỆ BỀ MẶT BỜ DỐC NGUYỄN NGUYỄN T À* NGUYỄN ỨC MẠN Ả LN * , * , NGUYỄN T Ị P ƢƠNG T ẢO*, TRẦN T AN V ỆT** Application research of spraying soil mixed grass seeds method in protecting the slope surface Abstract: The vegetable matter on the slope, especially the cut embankment through the hilly and mountainous areas, does not only create the ecological landscape, but also has an important role in preventing surface erosion, reducing local slide and increasing slope stability due to their ability to enhancing soil shear strength due to their root system [1-4] Research results and application of the spraying soil mixed grass seeds method at Bac Giang - Lang Son highway and on samples in the laboratory of Geotechnical Department, University of Transport and Communications shows that this solution not only effectively creates a green cover on the slope surface, especially with slope that have infertile soil layer or weathered sedimentary rock, but also increased significantly in soil shear strength (cohesion increased 2.25 2.27 times and the friction angle increased from 1.23 to 1.79 times) and the slope stability safety factor increased from 0.99% to 14.88% Keywords: Slope surface, vegetable matter, green solution, plant root, slope ẶT VẤN Ề * Ứng dụng giải pháp xanh che phủ nhằm bảo vệ bề mặt bờ dốc hƣớng ƣu tiên áp dụng từ nhiều năm qua giới ngày đƣợc quan tâm Việt Nam Tác dụng đƣợc thừa nhận từ lớp thực vật phủ bờ dốc khơng chống xói bề mặt, giảm nguy sụt trƣợt, đặc biệt với trƣợt nông hay cục bộ, mà cịn tạo cảnh quan sinh thái bảo vệ mơi trƣờng [1-16] Việc tạo lớp phủ thực vật bờ dốc phổ biến sử dụng nhƣ cấy khóm trực tiếp, giâm cành, gieo hạt cỏ thủ cơng, trồng thủ công bao đất sinh thái hay kết hợp ngăn hình mạng (Geocell) Giải pháp thủ cơng có ƣu * ** 18 Trường Đại học Giao thông vận tải Công ty CP PTCN bảo vệ bờ dốc ATV Việt Nam Email: haihadkt@utc.edu.vn điểm lớn dễ triển khai khai thác nguồn nhân công địa phƣơng tốt, xong hiệu phủ xanh phụ thuộc nhiều vào đặc điểm thổ nhƣỡng mặt bờ dốc, độ dốc địa hình, chất lƣợng thi cơng thƣờng sử dụng đƣợc loại cỏ hay thực vật Khắc phục đƣợc nhiều nhƣợc điểm lớn này, điều kiện khí hậu, độ dốc địa hình, giải pháp cơng nghệ phun hỗn hợp bùn đất kết hợp hạt thực vật đa loại không tạo giữ lớp đất màu có chất kết dính nhƣ dinh dƣỡng để trì sinh trƣởng thực vật giai đoạn ban đầu, mà đồng thời tạo lớp phủ thực vật nhiều tầng từ cỏ mọc nhanh thấp (ví dụ nhƣ cỏ gà), kết hợp cỏ mọc lan rễ chùm cao (ví dụ cỏ Tƣớc mạch) hay với thân gỗ nhƣ đậu săng rễ cọc mọc chậm [16] Kết nghiên cứu ứng dụng thử nghiệm ĐỊA KỸ THUẬT SỐ - 2021 đƣợc triển khai nhóm nghiên cứu cơng ty ATV Việt Nam số vị trí bờ dốc đƣờng đào có điều kiện địa chất khác 10 vị trí (khoảng 10000m2) cao tốc Bắc Giang - Lạng Sơn từ năm 2019 cho thấy, hiệu với tốc độ phủ xanh nhanh (cỏ sinh trƣởng nhanh), tạo lớp phủ thực vật kín nhiều lớp, mà cịn phủ xanh tốt điều kiện bờ dốc khơng có lớp đất - lớp đá bột kết sét kết phong hóa với độ dốc địa hình 45 - 55 độ Khi thử nghiệm phịng, hệ rễ khơng phát triển nhanh, sâu thể rõ mật độ thay chiếm chỗ đất, mà kết thí nghiệm cắt mẫu đất cho thấy gia tăng đáng kể sức chống cắt phù hợp số nghiên cứu có [16] NG ÊN CỨU T Ử NG ỆM G Ả P P CÔNG NG Ệ P UN N ẤT K T ỢP ẠT T ỰC VẬT A LOẠ ẢO VỆ Ề MẶT Ờ DỐC Giải pháp phun hạt cỏ, hạt thực vật lên mặt bờ dốc đƣợc nhiều nƣớc giới áp dụng từ năm 50-70 kỷ trƣớc [1,16] Việc trộn hạt cỏ hay hạt thực vật với đất mùn có sử dụng thiết bị phun lên bờ dốc, tạo lớp thảm hay bao sinh thái chứa sẵn hạt cỏ đƣợc sử dụng phổ biến Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan, Trung Quốc Giải pháp công nghệ phun hỗn hợp bùn đất trộn hạt thực vật đƣợc áp dụng lần đầu năm 1950 Mỹ, đến năm 1977 áp dụng rộng rãi khắp Châu Âu [16] Tại Trung Quốc, giải pháp đƣợc áp dụng lần đầu năm 1996, sau nhiều cải tiến, hoàn thiện đến 2018 ban hành tiêu chuẩn kỹ thuật CJJ/T 292-2018 liên quan công nghệ Năm 2018 lần đầu giải pháp công nghệ đƣợc đƣa Việt Nam, khoảng từ tháng đến 12 năm 2019 đƣợc nhóm nghiên cứu Cơng ty CP Phát triển Công nghệ bảo vệ bờ dốc ATV Việt Nam triển khai thi cơng thí điểm cho 10 vị trí bờ dốc đào có điều kiện địa hình, địa chất, nhƣ độ cao khác rải rác đoạn ĐỊA KỸ THUẬT SỐ - 2021 tuyến Km70+069 - Km70+521, Km86+320 Km86+920, Km89+760 - Km90+056 Km91+006 - Km91+560 đƣờng cao tốc Bắc Giang - Lạng Sơn Các vị trí thử nghiệm đƣợc gia cố đề phòng ổn định bờ dốc theo thiết kế với kết cấu đinh đất độ dài khác kết hợp khung bê tông cốt thép Giải pháp phun hỗn hợp bùn đất kết hợp hạt cỏ đa loại đƣợc đề nghị ứng dụng thi công thử nghiệm để tạo lớp phủ xanh, chống xói mịn bảo vệ bề mặt bờ dốc Phù hợp với yêu cầu [1,2,3,16], vị trí bờ dốc lựa chọn thi cơng thử nghiệm đƣợc gia cố nhằm đề phòng trƣợt khối Điều kiện địa chất bờ dốc đặc trƣng thành phần đất đá phong hóa khơng từ đá trầm tích lục nguyên (sét kết, bột kết) Tất vị trí khơng có đủ lớp đất màu cần thiết cho phát triển thực vật giai đoạn đầu, đặc biệt số vị trí bề mặt bờ dốc đá phong hóa nghèo dinh dƣỡng cho phát triển thực vật Lựa chọn trồng phần quan trọng công việc thiết kế cơng trình phủ xanh Nó khơng định hiệu việc phủ xanh dốc, mà trực tiếp định phƣơng pháp quản lý bảo trì chi phí giai đoạn sau Nhiều nghiên cứu nhƣ theo [16] rằng, phủ xanh bờ dốc ƣu tiên sử dụng loài địa để nhanh chóng hình thành quần thể thực vật ổn định tích hợp chúng vào thảm thực vật khu vực Trong thử nghiệm này, 03 giống thực vật đƣợc lựa chọn phù hợp dẫn chung theo [16]: 1) Loại cỏ phát triển nhanh chóng, dễ phục hồi dễ thối hóa – cỏ gà hay gọi cỏ (Bermuda); 2) Cỏ mọc lan sống lâu mọc chậm loại cỏ thứ lựa chọn giống Tƣớc mạch (Bromegrass - bromus inermis); 3) Loại bụi thân gỗ, rễ cọc, thích nghi điều kiện bờ dốc đất đá dinh dƣỡng sử dụng đậu săng (Pigeon Pea - cajanus cajan) Ngoài việc cho phép phủ xanh bờ 19 dốc có cấu tạo địa chất dĩnh dƣỡng, điểm nhấn kỹ thuật khác đáng ý việc lựa chọn nhiều giống thực vật khác ngồi khơng tạo lớp phủ nhiều lớp, mà sử dụng loại cỏ mọc nhanh (Bermuda) dƣỡng sinh giữ ẩm cho giai đoạn đầu sinh trƣởng giống thực vật cịn lại Ngồi cơng tác thiết kế hỗn hợp bùn đất, lựa chọn chuẩn bị giống hạt thƣc vật nhƣ công tác chuẩn bị thi cơng liên quan khác, trình tự thi công thử nghiệm áp dụng theo [16] gồm bƣớc sau: Rải định vị 01 lớp lƣới thép d4mm, mắt lƣới 40x40mm bề mặt bờ dốc để giữ lớp phủ (lớp đất màu) (Hình 1); phun lớp bùn đất mầu trộn chất kết dính (đảm bảo lực dính đơn vị c>25kPa), chất hữu (không nhỏ 5%) để tạo lớp phủ đủ dày 5-6cm; lớp phun bùn đất lần thứ đƣợc trộn thêm hạt 03 loại thực vật lựa chọn (Hình 2); hồn thành cơng tác phun lớp phủ có hạt thực vật tiến hành che phủ bờ dốc lớp màng địa kỹ thuật tự tiêu (vải địa kỹ thuật khơng dệt loại mỏng tự tiêu) (Hình 3) Cơng tác chăm sóc sau tiến hành phụ thuộc thời tiết để lựa chọn số lần nhƣ thời điểm tƣới nƣớc cho thực vật sinh trƣởng phát triển giai đoạn đầu H nh Phun hỗn hợp bùn đất lẫn hạt thực vật H nh Phủ lớp vải địa kỹ thuật tự tiêu bảo vệ chống xói giai đoạn đầu sau phun bùn đất Sau ngày, cỏ mọc nhanh 4-7cm Sau 21 ngày, loại cỏ dài 10 – 20cm Sau 40 ngày, cỏ Tƣớc mạnh phát triển mạnh tháng đậu săng phủ kín H nh Quá tr nh phát tri n cỏ thực vật km91+200 Cao tốc Bắc Giang - Lạng Sơn H nh Lắp đặt ghim giữ lưới thép mạ k m mặt bờ dốc giữ lớp đất phun 20 Điểm dễ nhận thấy từ nghiên cứu thử nghiệm giải pháp phun hỗn hợp bùn đất với hạt thực vật đa nguồn gốc không lợi thời gian sinh trƣởng phát triển nhanh lớp cỏ, tồn qua mùa đông khắc nghiệt, mùa mƣa dễ bị rửa trơi đất, mà đặc biệt cịn phủ xanh bề mặt bờ dốc đào từ đá trầm tích học nghèo dinh dƣỡng (Hình 5) ĐỊA KỸ THUẬT SỐ - 2021 tƣơng đồng với thi cơng thực tế ngồi cơng trƣờng Nghĩa là, đủ ánh sáng, sau - 14 ngày loại cỏ mọc nhanh (cỏ gà) phát triển đƣợc - 15 cm, sau 14 ngày cỏ thứ (Tƣớc mạnh) xuất đạt chiều cao - cm H nh Thảm thực vật phủ xanh bờ dốc cấu tạo địa chất nghèo dinh dưỡng sau 40 – 70 ngày PHÂN TÍCH VAI TRỊ LỚP RỄ THỰC VẬT TỚI ỔN ĐỊNH BỀ MẶT BỜ DỐC Trong nghiên cứu này, tƣơng tự thi công thử trƣờng, lựa chọn 03 loại gồm cỏ gà (Bermuda), cỏ Tƣớc mạch (Bromegrass) đậu săng (Pigeon Pea) để thực thử nghiệm, phân tích q trình phát triển vai trò lớp rễ chúng tới gia tăng sức kháng cắt đất mẫu phịng 3.1 Nghiên cứu thử nghiệm Cùng với q trình thi cơng thử nghiệm trƣờng, mơ hình thử nghiệm phòng đƣợc thực với thùng mẫu thu thập vị trí thi cơng đƣờng cao tốc Bắc Giang – Lạng Sơn Quá trình tạo mơ hình thử nghiệm đƣợc thực gồm bƣớc chính: (1) lớp đất nghèo dinh dƣỡng nhƣ trƣờng đƣợc bố trí thùng xốp có lỗ nƣớc đáy cạnh bên; (2) trộn hỗn hợp bùn đất, hạt cỏ thực vật, phân bón hóa học, chất phụ gia; (3) rải lớp hỗn hợp bùn đất kết hợp hạt thực vật đa loại, dày khoảng 5cm; (4) nuôi trồng mẫu thử nghiệm điều kiện môi trƣờng khác (giàu nghèo ánh sáng) thƣờng xuyên quan sát trình phát triển chúng Kết thử nghiệm mẫu phòng thể rõ, điều kiện tự nhiên mẫu cỏ thực vật phát triển phù hợp nhƣ ĐỊA KỸ THUẬT SỐ - 2021 H nh Quá tr nh nghiên cứu th nghiệm mơi trường khác Trƣờng hợp thuận lợi thiếu ánh sáng chăm sóc (tƣới nƣớc hơn), hạt giống nảy mầm sau thời gian dài với mẫu thử nghiệm phòng 3.2 Sự thay đổi cƣờng độ chống cắt đất có lớp rễ thực vật Các nghiên cứu tác dụng rễ thực vật nói chung, rễ cỏ nói riêng tới gia tăng cƣờng độ chống cắt đất đƣợc nghiên cứu nhiều giới, điển hình có cơng trình nghiên cứu Wu (1979,1988,2010,2015) [4], Khalilnejad nnk (2012) [5], [6], [8]–[10] Wu cộng (1979) đƣa phƣơng pháp xác định độ gia tăng cƣờng độ chống cắt đất có hỗ trợ rễ thực vật [4]: cr  RAR.t r cos tan sin (1)  1,2.RAR.t r với cr độ gia tăng cƣờng độ lực dính lớp đất chứa rễ thực vật; RAR mật độ diện tích rễ thực vật (Root Area Ratio) tr cƣờng độ chịu kéo rễ thực vật; θ θ lần lƣợt góc chịu cắt rễ thực vật góc ma sát đất chứa rễ thựa vật Mật độ diện tích rễ RAR giảm dần theo độ 21 sâu theo quy luật hàm mũ (Young, 2005; Tuan Oumeraci, 2011) Để nghiên cứu gia tăng cƣờng độ kháng cắt đất có rễ thực vật, bƣớc đầu làm sở đánh giá định lƣợng hiệu lớp phủ thực vật nói chung, giải pháp phủ xanh phun bùn đất lẫn hạt thực vật, thực thơng qua thí nghiệm cắt mẫu đất trực TCVN 4199-1995 Thí nghiệm xác định cƣờng độ chống cắt đất nghiên cứu đƣợc thực với hai trƣờng hợp có khơng có lớp phủ thực vật đƣợc lấy trực tiếp mẫu hộp thử nghiệm Tổ hợp 03 mẫu đất loại đƣợc tiến hành thí nghiệm cắt phịng thí nghiệm Địa kỹ thuật, trƣờng Đại học GTVT, kết trung bình thể bảng Hình Mẫu đất th nghiệm có rễ thực vật ảng Cƣờng độ chống cắt mẫu đất nghiên cứu Lớp phủ Cỏ mọ c Chỉ tiêu lan (cỏ gà, tước Khơng có Cỏ bụ i lớp phủ (đậu săng) thực vật mạch) γ (kN/m3) 17,00 18,70 18,70 c (kPa) 67,63 81,52 30,00 θ (độ ) 27,01 39,37 22,03 Kết thí nghiệm cho thấy có mặt rễ thực vật lớp đất phủ làm gia tăng đáng kể cƣờng độ chống cắt đất Cƣờng độ lực dính 22 đất gia tăng 2,25 – 2,72 lần (tăng 125 – 172%) có rễ thực vật, cịn góc ma sát đất tăng 1,23 – 1,79 lần (23 – 79%) Kết xác định thay đổi cƣờng chống cắt phù hợp với nghiên cứu nhiều tác giả giới nhƣ O.S Nyambane cộng (2011) [6], M Mazzuoli cộng (2016) [11], C Zhou cộng (2019) [12] Với kết nghiên cứu này, dễ nhận thấy “hệ thống kết cấu rễ thực vật” có tác dụng giữ cho phần tử hạt đất khỏi bị trơi dƣới tác dụng dịng chảy mà làm gia tăng mạnh mẽ khả chống phá hủy khối đất phần có lớp rễ phủ thực vật Khi rễ thực vật ăn xuống xuyên qua mặt trƣợt tiềm khối đất, dịch trƣợt dọc theo làm xuất ứng suất kéo rễ cỏ, thành phần ứng suất tiếp tuyến với mặt trƣợt trực tiếp góp phần kháng trƣợt, thành phần ứng suất pháp tuyến với mặt trƣợt làm tăng áp suất tác dụng trực tiếp lên mặt trƣợt, qua góp phần kháng trƣợt Với đặc điểm này, thấy, lớp rễ thảm thực vật khơng góp phần cản dịng chảy mặt mƣa, chống xói mịn bề mặt, tạo cảnh quan sinh thái, mà hết có tác dụng chống ổn định cục dạng sụt trƣợt nông nông bề mặt bờ dốc rõ ràng 3.3 Ph n t ch vai trò rễ thực vật ổn định bề mặt bờ dốc mơ hình số Trong nghiên cứu này, tác dụng lớp rễ thực vật việc gia tăng ổn định bề mặt bờ dốc đƣợc phân tích sơ mơ hình số theo phƣơng pháp cân giới hạn phần mềm Geostudio mô đun Slope/W, theo phƣơng pháp phân tử hữu hạn Plaxis 2D Theo nghiên cứu tính chất thực vật loại cỏ phủ xanh bờ dốc [4], [5], [8], [9] trực tiếp đo mẫu thử nghiệm, có tới 60% tổng lƣợng rễ cỏ tập trung lớp sát mặt dày - 10 cm chiều dày làm việc thảm cỏ thông thƣờng (độ ăn sâu rễ cỏ) vào khoảng 20 cm đến 30 cm tính từ bề mặt [4], ĐỊA KỸ THUẬT SỐ - 2021 65 BỜ DỐC CÓ LỚP PHỦ THỰC VẬT (CỎ MỌC LAN) 60 2.041 55 50 Lop 45 Y [9], [10] Cốt đất đƣợc cỏ ken dày lớp sát mặt làm gia tăng liên kết hạt đất, ngăn không cho hạt đất bị nƣớc trơi Lớp sát mặt có tính dẻo bị ẩm có độ thấm cao Nhờ tính chất mà lớp sát mặt có khả chống xói cao nhiều so với lớp đất phía dƣới sâu [4], [6], [8] Mặt cắt địa chất phân tích mơ hình số lấy km 70+500 cao tốc Bắc Giang – Lạng Sơn với thông số đất theo kết khảo sát phục vụ thiết kế Các trƣờng hợp phân tích mơ hình số đánh giá tác dụng lớp rễ thực vật đƣợc thi công giải pháp phun hỗn hợp bùn đất kết hợp hạt thực vật đa loại gồm: (1) Khơng có lớp phủ thực vật (đất khơng thực vật); (2) có lớp phủ cỏ lan - có lớp rễ cỏ xuyên vào lớp đất phủ dày 35cm; (3) trƣờng hợp có lớp phủ bụi - đất có rễ cỏ rễ đậu săng xuyên vào lớp đất phủ dày 75cm Mặt cắt lựa chọn tính tốn gồm lớp đất đá chính: lớp đất phủ - sét pha lẫn sạn (lớp 2); lớp đá bột kết sét kết phong hóa mạnh (lớp 9a); lớp bột kết sét kết phong hóa vừa tới mạnh (lớp 9b) Các thông số đất sử dụng phân tích mơ hình số thể bảng 9A 40 CL 35 CL 30 9B 9B 25 20 15 28 33 38 43 48 53 58 63 68 73 78 83 88 93 98 103 108 113 X H nh Mơ hình phân tích ổn định trượt cục Kết phân tích ổn định trƣợt cục bờ dốc mơ hình số cho thấy gia tăng đáng kể hệ số ổn định cục có lớp phủ thực vật (Hình 8, Bảng 3) ảng Vị trí phân tích Cơ đào số Cơ đào số ệ số ổn định trƣợt cục Điều kiện bề mặt bờ dốc Khơng có lớp Có cỏ Có phủ mọc lan bụi thực vật 1,082 1,134 1,243 1,162 1,227 1,329 ảng Thông số đất sử dụng ph n t ch Khơng có lớp phủ Khi có Khi có thực vật rễ cỏ Thơng số Lớp mọc lan bụi lớp Lớp Lớp 9a 9b lớp mặt mặt γ (kN/m ) 18,7 26,6 26,6 17,0 18,7 c (kPa) 30,00 30,00 54,00 67,83 81,52 θ (độ) 22,03 22,03 16,6 27,01 39,37 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ - 2021 Khi có lớp rễ cỏ mọc lan xuyên sâu vào đất giả thiết dày 35cm, hay lớp rễ bụi sâu 75cm, sử dụng thông số sức chống cắt có xét tới gia tăng nhờ lớp rễ thực vật này, kết phân tích mơ hình số cho thấy, hệ số ổn định trƣợt cục tăng lên đáng kể (tăng 4,81 % 14,88%) (Hình 9) 23 1.500 1.082 1.329 1.227 1.162 1.243 1.134 1.000 0.500 Khơng có lớp phủ thực vật Có cỏ mọc lan Cơ đào số Có bụi Cơ đào số H nh Sự gia tăng hệ số ổn định trượt cục có lớp rễ cỏ thực vật ảng Trạng thái đất đá Tự nhiên Bão hịa Sử dụng phần mềm Plaxis 2D phân tích ổn định tổng thể bờ dốc theo phƣơng pháp phân tử hữu hạn cho trƣờng hợp đất đá trạng thái tự nhiên bão hịa có khơng có lớp phủ thực vật với thơng số đất nhƣ bảng Hệ số ổn định trƣợt tổng thể đƣợc cải thiện có lớp phủ thực vật dày bề mặt Trƣờng hợp đất đá trạng thái tự nhiên, hệ số ổn định trƣợt tăng 0,99 – 1,49%, bão hòa 2,42 – 4,36% nhờ tác dụng lớp rễ cỏ thực vật (Bảng Hình 10) ệ số ổn định trƣợt tổng thể Khơng có lớp phủ thực vật 1,411 1,033 Dễ nhận thấy, tác dụng lớp rễ cỏ thực vật thể rõ tới gia tăng mức độ ổn định bờ dốc đất đá trạng thái bão hòa (tăng 2,42 4,36%) trạng thái tự nhiên tăng nhiều (tăng 0,99 - 1,49%) (Bảng 4, Hình 11) Có cỏ mọc lan 1,425 1,058 Có bụi 1,432 1,078 Nghĩa là, chiều sâu mặt trƣợt tăng theo xu gia tăng hệ số ổn định trƣợt dự báo mà lớp rễ thực vật xuyên sâu vào lớp đất bề mặt tăng 1.600 1.411 1.033 1.200 1.425 1.058 1.432 1.078 0.800 Khơng có lớp phủ thực vật Có cỏ mọc lan Tự nhiên H nh 11 Mặt trượt dự báo khơng có lớp phủ thực vật Có bụi Bão hịa H nh 10 Sự gia tăng hệ số ổn định trượt tổng th có lớp rễ cỏ thực vật Ngồi ra, dựa vào hình ảnh phân tích mơ hình số phần mềm Plaxis cho thấy, mặt trƣợt dự báo có xu tăng dần độ sâu có lớp cỏ mọc lan cỏ với bụi (Hình 12, 13, 14) 24 H nh 12 Mặt trượt dự báo có lớp cỏ mọc lan (rễ cỏ xuyên sâu 35cm) ĐỊA KỸ THUẬT SỐ - 2021 (11/2020) H nh 13 Mặt trượt dự báo có lớp bụi (rễ cỏ thực vật xuyên sâu 75cm) 3.4 iệu giải pháp bảo vệ bề mặt bờ dốc phun hỗn hợp bùn đất kết hợp hạt thực vật đa loại Sau năm thử nghiệm trƣờng, qua mùa đông 2018 2019, mùa mƣa 2019 2020, tới mùa đông 2020, thể rõ đƣợc hiệu việc phủ xanh bờ dốc giải pháp phun hỗn hợp bùn đất kết hợp hạt thực vật đa loại Với loại cỏ thực vật lựa chọn thử nghiệm cỏ gà, Tƣớc mạch đậu săng, khơng có thời gian sinh trƣởng khác nhau, đa dạng sinh học, tạo lớp phủ thực vật bề mặt 2- tầng, mà tạo đƣợc lớp rễ bám phủ bề mặt xuyên sâu nhờ bụi thân gỗ - đậu săng Điểm dễ nhận thấy khác, sau gần năm, phần lớp đá phong hóa nghèo dinh dƣỡng, cỏ hay thảm thực vật tự nhiên chƣa xuất mặt, nhƣng lớp phủ thực vật thi công theo giải pháp kỹ thuật phun hỗn hợp bùn đất kết hợp hạt thực vật đa loại phát triển mạnh mẽ sinh thái (Hình 15) Vị trí có đậu săng – cỏ Tƣớc mạnh – Cỏ gà Vị trí phun cỏ gà cỏ Tƣớc mạch H nh 14 Hiệu phủ xanh bờ dốc điều kiện lớp phủ nghèo dinh dưỡng đường cao tốc Bắc Giang - Lạng Sơn sau năm thi công ĐỊA KỸ THUẬT SỐ - 2021 Điểm ý khác, phù hợp với khuyến cáo [16], việc phủ xanh giải pháp kỹ thuật thu đƣợc hiệu cao với tỷ lệ sinh trƣởng hạt thực vật tốt hơn, giảm thiểu nguy trôi lớp đất phun giai đoạn đầu đƣợc tiến hành thi công vào mùa xuân Điểm đáng ý khác từ kết thử nghiệm cho thấy, yêu cầu thiết bị, thiết kế hỗn hợp bùn đất hữu cơ, trình tự yêu cầu kỹ thuật thi công, hay lựa chọn giống hạt thực vật phù hợp, tay nghề cơng nhân kỹ thuật phun phủ đảm bảo hạt thực vật mặt nhƣ cơng tác chăm sóc giai đoạn ban đầu có ý nghĩa quan trọng, định việc tạo lớp phủ xanh đều, đa dạng tầng phủ K T LUẬN Giải pháp kỹ thuật phun hỗn hợp bùn đất kết hợp hạt cỏ đa loại không tạo lớp phủ xanh mặt bờ dốc đất thuận lợi dinh dƣỡng, mà hiệu cho trƣờng hợp đá trầm tích học phong hóa chƣa hồn tồn nghèo dinh dƣỡng đồng thời tạo lớp thực vật nhiều lớp bảo vệ bề mặt bờ dốc Hiệu gia tăng sức chống cắt đất nhờ lớp rễ thực vật điều kiện phòng, đảm bảo mật độ đủ dày tƣơi đƣợc cải thiện rõ rệt, với lực dính đơn vị tăng 2,25 - 2,27 lần góc ma sát tăng 1,23 - 1,79 lần Bƣớc đầu phân tính định lƣợng hiệu lớp rễ cỏ thực vật cho thấy, với lớp phủ có rễ cỏ thực vật dày xuyên sâu 35 - 75cm, hệ số ổn định trƣợt nông (cục bộ) bờ dốc đào tăng 4,81 - 14,88%, cịn hệ số ổn định tổng thể tăng 0,99 - 4,36% LỜ CẢM ƠN Nghiên cứu đƣợc tài trợ Trƣờng Đại học Giao thông Vận tải đề tài mã số T2020-CT-028 Tác giả xin chân thành cảm ơn Bộ môn Địa kỹ thuật, trƣờng Đại học Giao thông Vận tải, Công ty Cổ phần 25 xây dựng phát triển hạ tầng ATV Việt Nam hỗ trợ trình thực nghiên cứu thực nghiệm TÀ L ỆU T AM K ẢO [1] H Haofeng, W Liwang, N Hailong, Z Dalin, Z Jiangang, and J Jianbo, “多阶梯边坡植被恢复技术在公路建设中的应 ,” pp 11–13, 2013 [2] Fox, P.J., T.H Wu, and B Trenner, “Bio-Engineering for Land Stabilization”, Final report prepared for the Ohio Department of Transportation, Columbus, 2010 [3] C Luo, X Guo, G Liu, T Zhao, and Y Wang, “Green waste compost as a substitute for turfy soil in external-soil spray seeding substrate,” Environ Technol (United Kingdom), vol 0, no 0, pp 1–13, 2019, doi: 10.1080/09593330.2019.1648558 [4] T H Wu, “Effect of Vegetation on Slope Stability.,” Transp Res Rec., pp 37–46, 1984, doi: 10.1016/0148-9062(85)92272-7 [5] A Khalilnejad, Faisal Hj Ali, and N Osman, “Contribution of the Root to Slope Stability,” Geotech Geol Eng., vol 30, no 2, pp 277–288, 2012, doi: 10.1007/s10706-0119446-5 [6] O Simpson Nyambane and S Kinyua Mwea, “Root tensile strength of typical plant species and their contribution to soil shear strength; a case study: Sasumua Backslope, Nyandarua District, Kenya,” J Civ Eng Res Pract., vol 8, no 1, pp 57–73, 2011 [7] W Wu, “Preface,” Springer Ser Geomech Geoengin., vol 2015, no June, p V, 2015, doi: 10.1007/978-3-319-11053-0 [8] R Veenhof and W Wu, Root reinforcement to stabilize slopes, vol 2, 26 no 216849 Springer International Publishing, 2018 [9] Y Chok and W Kaggwa, “Modelling the effects of vegetation on stability of slopes,” Aust …, no September 2014, pp 391–397, 2004 [10] K H Eab, S Likitlersuang, and A Takahashi, “Laboratory and modelling investigation of root-reinforced system for slope stabilisation,” Soils Found., vol 55, no 5, pp 1270–1281, 2015, doi: 10.1016/j.sandf.2015.09.025 [11] M Mazzuoli, R Bovolenta, and R Berardi, “Experimental Investigation on the Mechanical Contribution of Roots to the Shear Strength of a Sandy Soil,” Procedia Eng., vol 158, no September, pp 45–50, 2016, doi: 10.1016/j.proeng.2016.08.403 [12] C Zhou, S Zhao, W Huang, D Li, and Z Liu, “Study on the stabilization mechanisms of clayey slope surfaces treated by spraying with a new soil additive,” Appl Sci., vol 9, no 6, 2019, doi: 10.3390/app9061245 [13] Nguyễn Sỹ Ngọc, Các yếu tố ảnh hƣởng đến bờ dốc Việt Nam, Tuyển tập Cơng trình Hội nghị khoa học toàn quốc lần thứ 5, Hội học đá Việt Nam, Hà Nội, 2006 [14] Doãn Minh Tâm “Nghiên cứu lựa chọn công nghệ điều kiện áp dụng cơng nghệ phịng chống đất sụt tuyến đƣờng bộ” đề tài DT063008, Hà Nội, 2008 [15] Trịnh Minh Thụ, Nguyễn Uyên, Phòng chống trƣợt lở đất đá bờ dốc – mái dốc, NXB XD, Hà Nội, 2011 [16] CJJ/T 292-2018 - Tiêu chuẩn kỹ thuật cơng trình phủ xanh bờ dốc Tiêu chuẩn ngành nghề Trung Quốc Bộ xây dựng nhà Nông thôn - Đô thị Trung Quốc phê duyệt 2019 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ - 2021 Người phản biện: PGS, TS NGUYỄN CHÂU LÂN ĐỊA KỸ THUẬT SỐ - 2021 27 ... 2021 (11/2020) H nh 13 Mặt trượt dự báo có lớp bụi (rễ cỏ thực vật xuyên sâu 75cm) 3.4 iệu giải pháp bảo vệ bề mặt bờ dốc phun hỗn hợp bùn đất kết hợp hạt thực vật đa loại Sau năm thử nghiệm... thông số đất theo kết khảo sát phục vụ thiết kế Các trƣờng hợp phân tích mơ hình số đánh giá tác dụng lớp rễ thực vật đƣợc thi công giải pháp phun hỗn hợp bùn đất kết hợp hạt thực vật đa loại gồm:... phòng ổn định bờ dốc theo thiết kế với kết cấu đinh đất độ dài khác kết hợp khung bê tông cốt thép Giải pháp phun hỗn hợp bùn đất kết hợp hạt cỏ đa loại đƣợc đề nghị ứng dụng thi công thử nghiệm