- Kiểm tra lún của tường chắn (TCXD 4578)
3.3.1.Sụt trượt làm gẫy tường tại taluy dương tại Km248+015 – Km248+085: Thuộc đoạn Thạnh Mỹ Cầu Xơi, tỉnh Quảng Nam.
NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH CÁC SỰ CỐ TƯỜNG CHẮN 3.1 Nghiên cứu tổng quan về các dạng sự cố tường chắn
3.3.1.Sụt trượt làm gẫy tường tại taluy dương tại Km248+015 – Km248+085: Thuộc đoạn Thạnh Mỹ Cầu Xơi, tỉnh Quảng Nam.
Thuộc đoạn Thạnh Mỹ - Cầu Xơi, tỉnh Quảng Nam.
• Hiện trạng sự cố:
Mưa to làm đất trên ta luy sụt xuống, đất tràn qua đỉnh tường chắn xuống đường và phá gãy 3 đốt tường chắn H=2m mới thi công xong, tường chắn bị gãy tại mặt cắt tiếp nối giữa móng và thân tường.
Trước đó, Trong lịch sử đã xảy ra sụt trượt tại đây: Mái ta luy được thiết kế với độ dốc 1/1, có hệ thống rãnh đỉnh; Tường chắn chân mái dốc là Tường trọng lực bê tông cao H = 2m theo định hình 86-06X của Viện Thiết kế GTVT. Mùa mưa năm 2003, mái ta luy bị sụt đã làm gãy 6 đốt tường chắn (dài khoảng 48m). Giải pháp tăng cường ổn định cho đoạn này, mái ta luy được cải thiện với độ dốc 1/1,5;
xây dựng lại đoạn tường chắn đã nứt, gãy (khoan cấy cốt thép vào bệ móng cũ vẫn ổn định), làm lại toàn bộ tầng lọc ngược.
• Phân tích đánh giá nguyên nhân: - Đặc điểm địa hình, địa mạo khu vực:
Khu vực thuộc đới núi trung bình, kiểu địa hình núi kiến tạo - bóc mòn, cấu tạo bởi đá trầm tích; Đới núi trung bình, khối tảng - uốn nếp phát triển trên móng cấu trúc Paleozoi của địa máng Trường Sơn (Dãy núi Trường Sơn chính là trục của một phức nếp lồi, kéo dài hướng Tây Bắc - Đông Nam với các đỉnh núi cao tới 1400 - 1600 m).
- Đặc điểm tuyến: đi bám theo chân sườn dốc. Tuyến cắt qua sườn núi, nền đường đào sâu. làm mất cân bằng thiên nhiên. Mái ta luy đào có độ dốc trung bình 1/0,5 ÷1/0,75.
- Đặc điểm khí hậu khu vực:
Khí hậu chịu sự phân hoá khí hậu giữa phần phía Đông và phần phía Tây Trường Sơn do tác động của hoàn lưu gió mùa đối với 2 sườn, thể hiện rõ nhất trong biến trình năm của các yếu tố khí hậu trước hết là mưa và ẩm. Phân hoá khí hậu theo độ cao địa lý thể hiện chủ yếu về lượng các đặc trưng trung bình của các yếu tố bức xạ, nhiệt, mưa và các đặc trưng phức hợp của chúng.
Mùa Đông và mùa Xuân là thời kỳ khô, mùa Hạ và mùa Thu là thời kỳ ẩm, mùa Hạ nóng nhất và mùa Đông lạnh nhất. Tổng quát là từ tháng 1 đến tháng 2 là mùa khô lạnh, tháng 3 và là mùa khô nóng, tháng 5 đến tháng 10 là mùa mưa ẩm.
Lượng mưa 2500 - 3000mm, vùng núi tới 4000mm, mùa mưa bắt đầu từ tháng 8 và kết thúc vào tháng 1, hai tháng mưa lớn nhất là tháng 10 và 11 có lượng mưa trung bình là 500 - 600mm, lượng mưa ngày cực đại tuyệt đối ở khu vực này vượt quá 400 mm, thậm chí tới 600mm. Độ ẩm trung bình 83 - 85%, độ ẩm thấp tuyệt đối có thể xuống đến 25 - 30% (tháng 6,7). Nhiệt độ 23 - 24°, biên độ dao động nhiệt độ ngày 8°C. Lượng bốc hơi trung bình năm : 2207mm/năm; Số ngày nắng trung bình : 2458 giờ/năm
- Đặc điểm địa chất công trình:
Đất đá có nguồn gốc sườn - tàn tích, là sản phẩm phong hoá chủ yếu của đá phiến sericit, cát kết dạng quắc zit của Hộ tầng A Vương - Q - Oj av.Các đá này bị phong hoá mạnh tạo thành các khối, các khe nứt phát triển có chiều dài và bề rộng
L
tương đối lớn. Do ảnh hưởng của hoạt động kiến tạo kết hợp với điều kiện khí hậu thuận lợi cho việc phong hoá đất đá nên đã hình thành nên các bề mặt, các đới giảm yếu trong đất đá. Sản phẩm cuối cùng của sự phong hoá các đá này là đất sét pha, cát pha có nguồn gốc sườn - tàn tích lẫn dăm sạn, đá lăn, đá tảng; có kết cấu không chặt, bở rời và khi bão hoà nước trở nên mềm yếu.
Các chỉ tiêu cơ lý của đất đá tại điểm sụt
Tính ch tấ Ch tiêuỉ Ký hi uệ n Đơ vị Giá trị Th nhà ph nầ h tạ S n, s iạ ỏ 20.0 - 40.0 % 10.0 - 20.0 % 0.5 10.0 - 5.0 % 7 4.0 - 2.0 % 12 Cát 2.0 - 0.5 % 18 0.5 - 0.25 % 8.3 0.25-0.1 % 11 0.1-0.05 % 10 B iụ 0.05 - 0.01 % 14.4 0.01 - 0.005 % 5.3 Sét <0.005 % 13.5 Tính ch tấ v t lýậ m t nhiên Độ ẩ ự W % 20 1 Kh i l ng th tích t nhiênố ượ ể ự γ g/cm3 1.85 1 Kh i l ng th tích khôố ượ ổ γs g/cm3 1.54 Kh i l ng riêngố ượ ∆ g/cm3 2.68 H s r ng t nhiênệ ố ỗ ự e - 0.74 rông Độ n % 42.5 1 bão ho Độ à G % 72.6 Gi i h n ch yớ ạ ả Wch % 29.6 Gi i h n ớ ạ ATTERB Gi i h n d oớ ạ ẻ Wd % 19.5 5 Ch s d oỉ ố ẻ Ip % 10.1 1 s t Độ ệ B - 0.05 1 Tính chất cơ học Tr ng thái ạ t nhiênự Góc n i ma sátộ ϕ ( )độ 26 L c dính ự đơ ịn v c KG/cm2 0.34 Tr ng tháiạ bão hoà bão hoà Góc n i ma sátộ ϕ ( )độ 16 L c dính ự đơ ịn v c KG/cm2 0.15 H sệ ố nén lún áp l c 0 -1 KG/cm2ự a 0-1 cm2/KG 0.045 áp l c 1 - 2 KG/cm2ự a 1-2 cm7KG 0.032 áp l c 2 - 3 KG/cm2ự a 2-3 cm2/KG 0.020
áp l c 3 - 4 KG/cm2ự a 3-4 cm2/KG 0.011
- Điều kiện hoạt động kiến tạo:
Khu vực thuộc dãy Trường Sơn được hình thành trong một khu vực chuyển động địa máng nằm giữa hai địa khối: địa khối Kom Tum ở phía Nam và địa khối Đông Bắc Việt Nam ở phía Bắc. Địa máng Trường Sơn kết thúc sớm hơn địa máng Tây Bắc, tuổi uốn nếp cuối cùng xác định là vào trước Triat trung. Tất cả kiến trúc cổ gắn liền vào như một đường viền của khối Kom Tum và bị bóc mòn mạnh từ Mezozoi đến Mioxen.
Địa máng Trường Sơn hình thành từ đầu Paleozoi, trải qua các giai đoạn hoạt động kiến tạo đến giai đoạn tân kiến tạo (từ Mioxen đến nay) đã làm cho miền Trường Sơn nâng lên dạng vồng, có đặc tính chuyển động uốn nếp khối.
Kiến trúc nếp lồi không đối xứng, dốc về phía Đông và thoải dần về phía sông Mê Kông (phía Tây). Tính chất ngắn, dốc của cánh phía Đông thuộc miền Trường Sơn của Việt nam đã tạo điều kiện thuận lợicho xâm thực chia cắt địa hình. Các đới cấu tạo tương ứng với địa tầng của khu vực này thuộc Đới Khâm Đức, Phức hệ Meso - Neoproterzoi: Bao gồm các thành tạo lục nguyên - phun trào cacbonat của Hệ tầng Khâm Đức, bị biến chất khu vực kiểu phân đới ở tướng epiđôt - amphibolit. Các đá bị vò nhàu, biến vị mạnh mẽ.
- Đánh giá nguyên nhân:
+ Tuyến đường đi qua những khu vực có địa hình miền núi chia cắt và có độ dốc sườn rất lớn. Mái ta luy đào có độ dốc trung bình 1/0,5 - 1/0,75, đây là một trong những yếu tố bất lợi cho việc bảo đảm sự ổn định nền đường trong quá trình xảy dựng cũng như trong khai thác.
+ Những điều kiện tự nhiên của khu vực như đã nêu ở trên đã tạo ra một tiền đề hết sức thuận lợi cho sự xuất hiện và hình thành các quá trình đất sụt, đặc biệt là dưới tác động cộng hưởng của các nguyên nhân gây đất sụt.
+ Đất ở trạng thái tự nhiên có sức chống cắt (góc ma sát trong và lực dính kết) tương đối cao nhưng ở trạng thái bão hoà thì sức kháng cắt lại giảm đi rất nhiều. Do vậy, sự thay đổi trạng thái của đất đá ở mái dốc ảnh hưởng rất lớn tới sự ổn định mái dốc.
đứt gãy tạo ra những đới rất nhạy cảm trước các tác động ngoại sinh và của con người. Qúa trình đất sụt xảy ra rất dễ dàng trước các tác động đó.
+ Đơn vị thi công chưa thực hiện đúng trình tự thi công (thi công tường chắn trước khi đào bạt mái ta luy).
+ Mối nối liên kết giữa móng và thân tường chưa đúng như hồ sơ thiết kê được duyệt (liên kết cốt thép và bê tống không tốt, thiếu thép).
+ Thi công vào thời tiết mưa nhưng không có biện pháp thoát nước, đất đào trên mái ta luy rời rạc, trời mưa nước ngấm vào làm tăng áp lực đất sau lưng tường. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ Đo vẽ kích thước cung trượt: kích thước cung trượt tương đối lớn, dạng trượt gẫy khúc, chiều cao khối đất đắp H=4 m; L trượt =30 m.
Trên cơ sở hiện trạng, kích thước cung trượt, điều kiện làm việc của các lớp đất đá và của tường chắn ban đầu, tiến hành xác hệ số ổn định. Kod = 0,7. Như vậy, với các tác động như đã phân tích nêu trên tường chắn đã không đảm bảo ổn định.
Liên quan trực tiếp đến vấn đề nứt tường là do ứng suất nén, ứng suất kéo trong kết cấu tường chắn phát sinh lớn hơn cường độ giới hạn làm việc của vật liệu.
Ứng suất và điều kiện chịu kéo (σmax) xuất hiện trong bê tông có thể tính bởi công thức: ax W = ± m N M F σ ≤ [Rk] Trong đó: + N: tổng lực thẳng đứng tác dụng lên tường chắn. (T)
+ M: Tổng mô men do tải trọng tại mặt cắt chân tường (T.m) + F: diện tích đáy tường chắn (.m2).
+ [Rk]: cường độ chịu kéo của bê tông (T/m2). ax
m
σ = 1800 KN/m2, trong khi đó [Rk] = 1250 KN/m2 do đó vật liệu không còn khả năng chịu kéo dẫn đến gẫy ngang tường.
• Giải pháp xử lý:
Phá bỏ đoạn tường hư hỏng, xây dựng đoạn tường bị hư hỏng bằng tường rọ đá H= 2m , tiêu chuẩn rọ tương đương rọ cùng loại hãng Maccaferi.
vải địa kỹ thuật loại không dệt để ngăn cách đá và đất.
Mái ta luy: Trên cơ sở hiện trạng sụt trượt, đào bạt với độ dốc từ 1/1,5 - 1/2; Chiều cao mỗi bậc cơ cao 6m, bề rộng cơ l,5m và nghiêng vào mái 20% được gia cố bằng bê tông mác M100 dày 10 cm vuốt lên 40 cm tạo thành rãnh Cơ - Sau khi san bat, tất cả các vết nứt và các mép trươt trên đỉnh ta luy đào phải được xử lý triệt để bằng cách san lấp, đầm chặt, bịt kín không cho nước chảy vào gây mất ổn định.
Có biện pháp xử lý thoát nước bằng rãnh đỉnh đưa về phía khe cạn.
Giải pháp thiết kế được tính toán đảm bảo cường độ và độ ổn định K=1,9.