B Giải phỏp phi cụng trỡnh
4.1.Khỏi quỏt chung
Nghiờn cứu ổn định cụng trỡnh dưới tải trọng động đất là lĩnh vực tương đối mới mẻ và phức tạp. đặc biệt đối với thực tế cụng trỡnh biển núi chung và cụng trỡnh đờ biển núi riờng tại Việt Nam. Những nghiờn cứu về ổn định của cụng trỡnh đờ biển dưới tỏc dụng của động đất cũn rất hạn chế.
Một trong những hiện tượng quan trọng liờn quan đến ổn định cụng trỡnh đú là hiện tượng húa lỏng nền trong điều kiện động đất mạnh.
Nghiờn cứu húa lỏng chỉ thực sự được quan tõm trờn thế giới kể từ năm 1964.
khi mà cỏc thảm họa động đất xảy ra tại Niigata – Nhật Bản và Alaska – Mỹ. Những
trận động đất đú đều gõy ra những thiệt hại do húa lỏng như cỏc hiện tượng trượt mỏi dốc. phỏ hoại nền nhà. cầu và cỏc kết cấu ngầm.
Húa lỏng đất nền là một trong cỏc hiện tượng quan trọng nhất. thỳ vị và cũng là phức tạp và cũn nhiều tranh cói trong cỏc vấn đề liờn quan đến địa kỹ thuật động đất cụng trỡnh.
Hiện tượng sụt chỡm cú thể xảy ra đối với đất nền cú trạng thỏi tơi xốp. bóo hũa nước và là kết quả của hiện tượng gọi là húa lỏng đất nền.
Bản chất hiện tượng húa lỏng là khi cú chấn rung đến một mực nào đú thỡ nước lỗ rỗng thoỏt ra rất nhanh, ỏp lực thủy động lớn đẩy lờn làm tiờu giảm (thậm chớ là mất) trọng lượng cỏc hạt đất ở trạng thỏi gần như một dịch thể.
Do tỏc động chấn rung làm cỏc hạt đất xớt lại, nước đột ngột bị đẩy lờn trờn mặt đất thành tạo nờn như kiểu cỏc miệng nỳi lửa nhỏ cú dạng hỡnh cụn. Nếu nước dưới đất
nằm càng nụng và nếu đột lỳn sụt càng lớn. khi đú toàn bộ mặt đất tự nhiờn sẽ bị chỡm lứn xuống và bị ngập dưới nước
Sụt trượt là dạng khỏc của hậu quả húa lỏng. với cơ chế hoạt động khỏc với sự hỡnh thành sụt chỡm. Khi một lúp đất nhạy cảm với khả năng húa lỏng nằm trờn bờ dốc của một lớp đất rất cứng thỡ hiện tượng húa lỏng làm cho dịch chuyển ngang của lớp đất trờn tạo ra một hừm sõu.
Cú thể hiểu rằng húa lỏng là hiện tượng liờn quan đến biến dạng của đất nền khụng dớnh bóo hũa nước chịu tỏc dụng của tải trọng động hoặc xỏo trộn lặp lại trong điều kiện khụng thoỏt nước.
Cú thể chia húa lỏng thành 2 loại là húa lỏng dạng dũng chảy và húa lỏng do cú tớnh lưu động chu kỳ.
Húa lỏng dạng dũng chảy cú thể xuất hiện khi ứng suất cắt tĩnh của khối đất lớn hơn cường độ chống cắt của đất ở trạng thỏi húa lỏng. Khi bị kớch thớch. biến dạng lớn được tạo ra bởi húa lỏng dạng dũng bị chi phối bởi cỏc ứng suất cắt tĩnh. Cỏc ứng suất động cú thể đưa đất đến trạng thỏi khụng ổn định. tại đú cường độ bị giảm cho phộp cỏc ứng suất tĩnh tạo ra sự phỏ hoại dạng dũng.
Húa lỏng cú tớnh lưu động chu kỳ là hiện tượng húa lỏng khi bị kớch hoạt bởi tải trọng chu kỳ xảy ra khi cỏc ứng suất cắt tĩnh nhỏ hơn cường độ chống cắt của đất bị húa lỏng. Biến dạng do sự phỏ hoại lưu động chu kỳ phỏt triển tăng dần trong quỏ trỡnh động đất. Khỏc với húa lỏng dạng dũng. biến dạng do lưu động chu kỳ bị chi phối bởi cả ứng suất cắt động và cắt tĩnh. Cỏc biến dạng này được gọi là lan truyền ngang. một hiện tượng phổ biến của lưu động chu kỳ cú thể xảy ra trờn cỏc nền dốc thoải hoặc nền bằng gần sụng hồ.
Thực tế hiện nay đối với cỏc cụng trỡnh bờ biển cho thấy nhiều tuyến đờ được đắp trờn nền cỏt dày bóo hũa nước do đú cú nguy cơ húa lỏng rất cao trong trường hợp xảy ra động đất mạnh. Tuy nhiờn. nghiờn cứu húa lỏng đối với cỏc cụng trỡnh đờ biển chưa thực sự được quan tõm.
Với những hạn chế mang tớnh thực tiễn đú. nghiờn cứu ổn định cụng trỡnh đờ
biển do tỏc dụng của động đất hay cụ thể đú là xem xột sự ổn định của cụng trỡnh đờ biển trong điều kiện húa lỏng nền dưới tỏc dụng của động đất cú ý nghĩa quan trọng.