cấp I Cấp II và II Cấp IV và cấp V 1. Sét và bê
3.2.2 Các trường hợp tính toán cụ thể và biện pháp xử lý
Trong luận văn này tác giả sử dụng phần mềm Geo-Slope của Canada để tính toán thấm xác định gradient thuỷ lực Jvới từng biện pháp xử lý chống thấm cho đê bằng các biện pháp công trình: tường hào xi măng- Bentonite;
Cọc xi măng đất phía thượng lưu thi công theo phương pháp jet-grouting; đắp phản áp hạ lưu; giếng giảm áp hạ lưu.
Phương pháp tính toán là sử dụng phần mềm GEO-SLOPE modul SEEP/W version 2004 để tính toán thấm xác định gradient thuỷ lực J.
Mặt cắt điển hình tính toán tại vị trí K56+000 đê tả Hồng thuộc địa phận huyện Đông Anh;
Hình 3.4 : Mặt cắt đê điển hình đoạn trí K56+000 thiết kế xử lý Xác định các điều kiện biên của bài toán:
- Các chỉ tiêu cơ lý của đất nền và thân đê xác định theo bảng 3.4;
- Mực nước thượng lưu +13,10m (lấy bằng cao MNLTK);
- Phía đồng không có nước;
- Tổ hợp tải trọng tác dụng là tổ hợp tải trọng cơ bản.
Đoạn K56+000- K56+200 chọn mặt cắt tại vị trí K56+00 để tính toán.
- Trường hợp tính toán: Thượng lưu là mực nước lũ thiết kế MNLTK=13,10m, hạ lưu không có nước.
- Chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất tại mặt cắt vị trí K56+000
Bảng 3.4:Chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất tại mặt cắt vị trí K56+000 Lớp đất Wtn
(%)
γtn (kN/m3)
(độ)
C (kN/m2)
K (m/s)
1a 24,9 17,8 14,8 24,5 3,90x10-7
1b 25,9 18,4 8,9 19,3 5.00x10-7
2 28,6 19,5 9,05 18,4 4.20x10-6
3 32 25,6 21,56 22,3 5.30x10-5
4 59 25,7 32,82 4.60x10-4
- Tính toán kiểm tra mặt cắt hiện trạng:
Kết quả tính toán kiểm tra mặt cắt hiện trạng chưa có công trình xem phụ lục 1.
Bảng 3.5: Kết quả phân tích mặt cắt hiện trạng chưa có công trình tại vị trí K56+000
Thành phần Jxy Kminmin
Giá trị 0,871 1,493
Qua kết quả tính toán phân tích mặt cắt hiện trạng tại vị trí K56+000 khi mực nước ngoài sông là mực nước lũ thiết kế trị số gradient (Jxy) tại vị trí lớp đất đắp thân đê 1a đến 1b lớn hơn trị số gradient cho phép [J] = 0,7 (bảng 3.2) nên hạ lưu chân đê xảy ra hiện tượng đùn sủi và hệ số an toàn ổn định
Kminmin lớn hơn hệ số ổn định chống trượt của đê trong trường hợp đặc biệt K=1,25 (bảng 3.3).
- Biện pháp xử lý chống thấm bằng tường hào xi măng – bentonite:
Kết quả tính toán kiểm tra ổn định mặt cắt xem phụ lục 2.
Bảng 3.6: Kết quả phân tích mặt cắt xử lý chống thấm bằng tường hào xi măng- bentonite phía thượng lưu tại vị trí K56+000
Thành phần Jxy Kminmin
Giá trị 0,62 1,535
Trên cơ sở tính toán kiểm tra ổn định mặt cắt xử lý chống thấm bằng tường hào xi măng – bentonite tại vị trí K56+000 khi mực nước ngoài sông là mực nước lũ thiết kế (+13,10) trị số gradient tại vị trí lớp đất đẩy bục đã nhỏ hơn trị số gradient cho phép [J]= 0,7 (bảng 3.2), và hệ số an toàn ổn định chống trượt Kminmin lớn hơn hệ số ổn định chống trượt của đê trong trường hợp đặc biệt K=1,25 (bảng 3.3).
- Biện pháp xử lý chống thấm bằng biện pháp đắp phản áp hạ lưu
Đắp phản áp hạlưu đến cao trình +8.10m với bề rộng cơ là 30m, hệ số mái m=1,5.
Bảng 3.7: Chỉ tiêu cơ lý lớp đất đắp phản áp Mặt cắt Wtn
(%)
γtn (kN/m3)
(độ)
C (kN/cm2)
K (m/s)
K56+000 24,9 19,8 14,8 25,5 3,70x10-8
Kết quả tính toán kiểm tra ổn định mặt cắt xem phụ lục3.
Bảng 3.8: Kết quả phân tích mặt cắt xử lý chống thấm bằng biện pháp đắp phản áp hạ lưu tại vị trí K56+000
Thành phần Jxy Kminmin
Giá trị 0,64 1,530
Trên cơ sở tính toán kiểm tra ổn định mặt cắt xử lý chống thấm
bằngbiện pháp đắp phản áp hạ lưutại vị trí K56+000m, khi mực nước ngoài sông là mực nước lũ thiết kế (+13,10m) trị số gradient tại vị trí lớp đất đẩy bục đã nhỏ hơn trị số gradient cho phép [J]= 0,7 (bảng 3.2) tuy nhiên cần làm vật thoát nước hạ lưu đề phòng trường hợp lũ cao và thời gian lũ kéo dài nhiều ngày và hệ số an toàn ổn định chống trượt Kminmin lớn hơn hệ số ổn định chống trượt của đê trong trường hợp đặc biệt K=1,25 (bảng 3.3);
- Biện pháp chống thấm bằng giếng giảm áp hạ lưu
Kết quả tính toán kiểm tra ổn định mặt cắt xem phụ lục 4.
Bảng 3.9:Kết quả phân tích mặt cắt xử lý chống thấm bằng giếng giảm áp hạ
lưu tại vị trí K56+000
Thành phần Jxy Kminmin
Giá trị 0,65 1,654
Trên cơ sở tính toán kiểm tra ổn định mặt cắt xử lý chống thấm bằng giếng giảm áp hạ lưu tại vị trí K56+000 khi mực nước ngoài sông là mực nước lũ thiết kế (+13,10m) trị số gradient tại vị trí lớp đất đẩy bục đã nhỏ hơn trị số gradient cho phép [J]= 0,7 (bảng 3.2) tuy nhiên cần làm vật thoát nước hạ lưu đề phòng trường hợp lũ cao và thời gian lũ kéo dài nhiều ngày
- Biện pháp chống thấm bằng xử lý công trình bằng cọc xi măng đất phía thượng lưu thi công theo phương pháp Jet-grouting.
Kết quả tính toán kiểm tra ổn định mặt cắt xem phụ lục 5.
Bảng 3.10:Kết quả phân tích mặt cắt xử lý chống thấm bằng bằng cọc xi măng đất phía thượng lưuthi công theo phương pháp Jet-grouting tại vị trí
K56+000
Thành phần Jxy Kminmin
Giá trị 0,63 1,554
Trên cơ sở tính toán kiểm tra ổn định mặt cắt xử lý chống thấm bằng bằng cọc xi măng đất phía thượng lưuthi công theo phương pháp Jet-grouting một hàng cọc tại vị trí K56+000 khi mực nước ngoài sông là mực nước lũ thiết kế (+13,10m) trị số gradient tại vị trí lớp đất đẩy bục đã nhỏ hơn trị số gradient cho phép [J]= 0,7 (bảng 3.2) tuy nhiên cần làm vật thoát nước hạ lưu đề phòng trường hợp lũ cao và thời gian lũ kéo dài nhiều ngày và hệ số an toàn ổn định chống trượt K minmin lớn hơn hệ số ổn định chống trượt của đê trong trường hợp đặc biệt K=1,25 (bảng 3.3).
3.2.3 Phân tích lựa chọn giải pháp hợp lý để chống thấm cho đê tả Hồng