Nghiên cứu về ứng dụng vật liệu Neoweb trong gia cố taluy dương nền đường trên Quốc lộ 3 tỉnh Bắc Kạn

Nghiên cứu về, ứng dụng vật liệu Neoweb, trong gia cố taluy dương, nền đường trên Quốc lộ 3, tỉnh Bắc Kạn

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ SỤT TRƯỢT TALUY DƯƠNG QUỐC LỘ 3 VÀ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP PHÒNG CHỐNG 3

1.1 Khái quát chung các hư hỏng của nền đường 3

1.1.1 Nền đường bị lún sụt 3

1.1.2 Nền đường bị sụp đổ 3

1.1.3 Nền đường bị trượt 4

1.1.4 Mái đường bị lở: 4

1.1.5 Sạt trượt taluy dương nền đào 5

1.2 Đặc điểm của Quốc lộ 3 qua Bắc Kạn và hiện tượng sụt trượt taluy dương 5 1.3 Các giải pháp chung trong xử lý và phòng chống sụt trượt taluy dương 6

1.3.1 Sửa mặt mái taluy 7

1.3.2 Thoát nước cho taluy 8

1.3.3 Giữ cho taluy khỏi bị phong hóa 8

1.3.4 Làm chắc đất đá 9

1.3.5 Các công trình chống trượt 10

1.3 6 Các biện pháp đặc biệt 11

1.4 Lựa chọn giải pháp xử lý và phòng chống sụt trượt taluy dương cho đoạn Quốc lộ 3 qua Bắc Kạn 11

1.4.1 Các dự án ứng dụng của vật liệu Neoweb đã tiến hành ở Việt Nam 11

1.4.1.1 Dự án tường chắn Neowed -TP Đà lạt, Lâm đồng [6] 11

1.4.1.2 Dự án gia cố mái dốc Neoweb- Đà Nẵng [6] 12

1.4.1.3 Dự án gia cố mái dốc Neoweb- Mê Linh, Hà Nội [6] 13

1.4.1.4 Dự án gia cố mái kênh tưới - Phú Thọ [6] 14

1.4.1.5 Dự án tường chắn và bảo vệ mái dốc Neoweb- TP Đà Lạt, Lâm đồng.15 1.4.1.6 Dự án tường chắn và bảo vệ mái dốc Neoweb- Tapao, Bình Thuận 16

1.4.2 Lựa chọn giải pháp xử lý và phòng chống sụt trượt taluy dương cho đoạn

Quốc lộ 3 qua Bắc Kạn 17

1.5 Kết luận chương 1 17

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU NEOWEB TRONG GIA CỐ NỀN VÀ TALUY DƯƠNG CỦA ĐƯỜNG Ô TÔ 19

2.1 Cấu tạo của Neoweb và ứng dụng 19

2.1.1 Cấu tạo của Neoweb 19

2.1.2 Ứng dụng của Neoweb 19

2.2 Các giải pháp xử lý taluy dương nền đường bằng Neoweb 21

2.2.1 Giải pháp Neoweb gia cố bề mặt mái taluy dương [6] 21

2.2.2 Giải pháp Neoweb xây dựng tường chắn đất [6] 24

2.2.3 Giải pháp Neoweb xây dựng tường chắn gia cố taluy [6] 27

2.3 Cơ sở lý thuyết tính toán Neoweb trong xử lý taluy dương nền đường 27

2.3.1 Các trường hợp thiết kế điển hình [1] 28

2.3.2 Thiết kế cấu tạo chung 30

2.3.3 Lựa chọn vật liệu [1] 31

2.3.3.1 Lựa chọn vật liệu Neoweb 31

2.3.3.2 Lựa chọn vật liệu khác 35

2.3.4 Tính toán thiết kế 35

2.3.4.1 Tính toán ổn định công trình 36

2.3.4.2 Tính toán ổn của vật liệu chèn lấp trong ô ngăn Neoweb dưới tác động của dòng chảy [1]: 40

2.3.4.3 Tính toán lựa chọn loại Neoweb 41

2.4 Kết luận chương 2 43

CHƯƠNG 3: XỬ LÝ VÀ GIA CỐ TALUY DƯƠNG QUỐC LỘ 3 QUA BẮC KẠN BẰNG NEOWEB 45 3.1 Điều kiện tự nhiên và đặc điểm của hiện tượng sụt trượt taluy dương Quốc

3.3 Mô hình cấu tạo và tính toán gia cố bằng Neoweb cho các mặt cắt ngang

sụt trượt điển hình của Quốc lộ 3 52

3.4 Lựa chọn các thông số tính toán gia cố taluy dương Quốc lộ 3 bằng Neoweb 54

3.4.1 Kiểm toán ổn định chống trượt mái ta luy 54

3.4.2 Lựa chọn các thông số tính toán [1] 55

3.4.2.1 Loại ô ngăn Neoweb được lựa chọn 55

3.4.2.2 Đặc trưng vật liệu chèn lấp và mái taluy 55

3.4.2.3 Đặc trưng hình học mái taluy 56

3.5 Kết quả tính toán và cấu tạo điển hình trong gia cố taluy dương QL3 qua Bắc Kạn 56

3.5.1 Xác định lực gây trượt 56

3.6 Biện pháp tổ chức thi công chung trong gia cố taluy dương Quốc lộ 3 qua Bắc Kạn bằng Neoweb 60

3.6.1 Chuẩn bị mặt bằng thi công Neoweb 60

3.6.2 Bố trí hệ thống Neoweb ra ngoài công trường 61

3.6.3 Thi công lớp vải địa kỹ thuật 65

3.6.4 Thi công hàng cọc neo trên đỉnh mái taluy 65

3.6.5 Trải tấm Neoweb xuống mái taluy 66

3.6.6 Chèn lấp vật liệu vào hệ thống ô ngăn Neoweb và hoàn thiện bề mặt 68

3.7 Kết luận chương 3 69

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71

TÀI LIỆU THAM KHẢO 74

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2 1 Lựa chọn vật liệu Neoweb 31

Bảng 2 2 Thuộc tính cơ lý - độ cứng và cường độ [1] 41

Bảng 2 3 Độ ổn định hình dạng kích thước [1] 42

Bảng 2 4 Đặc trưng làm việc ở nhiệt độ cao [1] 42

Bảng 2 5 Độ bền Oxi hoá và quang hoá [1] 42

Bảng 3 1 Thống kê các vị trí sụt trượt taluy dương trên tuyến quốc lộ 3 [4] 46

Hình 3 1 Mặt cắt ngang sụt trượt điển hình 51

Bảng 3 2 Lựa chọn ô ngăn Neoweb 55

Bảng 3 3 Bảng thống kê vật liệu chèn lấp và mái taluy 55

Bảng 3 4 Đặc trưng hình học mái taluy 56

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1 1 Nền đường bị lún sụt 3

Hình 1 2 Nền đường bị sụp đổ 3

Hình 1 3 Nền đường bị trượt 4

Hình 1 4 Nền đường bị nở 4

Hình 1 5 Sạt trượt taluy dương nền đào 5

Hình 1 6 Làm thoải taluy - Bóc bỏ lớp đất đá trên đỉnh taluy 7

Hình 1 7 Làm tuy có nhiều bậc nhỏ 7

Hình 1 8 Taluy đá dùng lưới thép phủ bê tông xi măng ở ngoài [6] 9

Hình 1 9 Ứng dụng Mantay ray trong tường chắn có cốt [6] 10

Hình 1 10 Tường chắn xếp rọ đá [6] 10

Hình 1 11 Dự án tường chắn Neoweb - TP Đà lạt 11

Hình 1 12 Dự án gia cố mái dốc Neoweb – Đà Nẵng 12

Hình 1 13 Dự án gia cố mái dốc Neoweb - Mê Linh, Hà Nội 13

Hình 1 14 Dự án gia cố mái kênh tưới - Phú Thọ 14

Hình 1 15 Dự án tường chắn và bảo vệ mái dốc Neoweb – TP Đà Lạt, Lâm Đồng 15

Hình 1 16 Dự án tường chắn và bảo vệ mái dốc Neoweb- Tapao, Bình thuận 16

Hình 2 1 Cấu tạo ô ngăn hình mạng Neoweb 19

Hình 2 2 Các ứng dụng tiêu biểu của ô ngăn hình mạng Neoweb 20

Hình 2 3 Giải phá Neoweb gia cố bề mặt mái taluy dương 21

Hình 2 4 Gia cố bề mặt và gia cố bên trong bằng vật liệu Neoweb 22

Hình 2 5 Vật liệu chèn lấp 23

Hình 2 6 Giải pháp Neoweb xây dựng tường chắn đất 25

Hình 2 7 Tường chắn trọng lực 26

Hình 2 8 Tường chắn gia cố 26

Hình 2 9 Tường chắn gia cố taluy 27

Hình 2 10 Thiết kế điển hình 29

Hình 2 11 Kết cấu Neoweb bảo vệ bề mặt mái dốc 30

Hình 2 12 Lựa chọn vật liệu Neoweb 34

Hình 2 13 Mô hình tính toán kết cấu Neoweb bảo vệ mái dốc 35

Hình 2 14 Tính toán mái dốc gia cố đỉnh 38

Hình 2 15 bảo vệ mái dốc với hệ thống neo 39

Hình 2 16 Mô hình kiểm toán ổn định vật liệu chèn lấp 40

Hình 3 1 Mặt cắt ngang sụt trượt điển hình 51

Hình 3 2 Mặt cắt ngang sụt trượt điển hình 53

Hình 3 3 Kiểm toán ổn định trượt mái taluy 54

Hình 3 4 Chuẩn bị mặt bằng thi công 61

Hình 3 5 Hướng căng rải Neoweb 61

Hình 3 6 Rải hệ thống Neoweb 62

Hình 3 7 Sử dụng số ghim cho một mối nối 63

Hình 3 8 Nối các tấm Neoweb bằng ghim 64

Hình 3 9 Nối thành ô ngăn 64

Hình 3 10 Thi công lớp vải địa kỹ thuật 65

Hình 3 11 Thi công hàng cọc neo trên đỉnh taluy 66

Hình 3 12 Lắp ô ngăn ngoài cùng vào hàng cọc neo 67

Hình 3 13 Căng hệ thống Neoweb 67

Hình 3 14 Chèn lấp vật liệu và lu lèn 68

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Hiện tượng sạt trượt trên mái ta luy của nền đường ô tô xảy ra khá phổbiến trên các tuyến đường ô tô, đặc biệt trong vùng địa hình miền núi, như ởmiền Bắc Việt Nam Sạt trượt mái ta luy nền đường không chỉ làm suy giảmchất lượng khai thác của tuyến đường, gây ách tắc giao thông các tuyến đường,

mà trong nhiều trường hợp là các rủi ro dẫn đến tai nạn giao thông Sạt trượtmái ta luy nền đường là hiện tượng hư hỏng nghiêm trọng, phạm vi ảnh hưởnglớn hơn đối với tuyến đường, thậm chí có thể dẫn đến việc phá hủy một đoạntuyến

Sạt trượt trên mái ta luy nền đường đắp làm cho nền đường kém ổn định,gây nên các vết rạn nứt cho nền đường, làm cho nền đường bị biến dạng lànguyên nhân giảm năng lực thông hành Biến dạng của nền- mặt đường gâycảm giác khó chịu cho người tham gia giao thông, hư tổn xe cộ, phá hỏng hànghóa Ngoài ra, biến dạng nền- mặt đường làm phát sinh tải trọng xung kích,trùng phục phụ thêm tác dụng lên mặt đường, gây tốn kém về kinh phí cho côngtác duy tu bảo dưỡng và gây mất an toàn giao thông

Quốc lộ 3 đoạn Bờ đậu – Tà Lùng (Km82+100.00 – Km344+436.00) hiệnnay qua mùa mưa lũ có hiện tượng sạt trượt taluy âm và taluy dương làm hưhỏng hệ thống nền, mặt đường và các công trình phụ trợ gây ách tắc giao thông

Vì vậy, để đảm bảo tuyến đường được an toàn tại những vị trí sạt trượt cần thiết

kế các giải pháp bền vững hóa công trình

Đã có nhiều giải pháp truyền thống được sử dụng để gia cố bề mặt giảmxói, sạt trượt ta luy nền đường, từ đơn giản nhất là trồng cỏ đến gia cố bằng lát

đá, xây đá, đổ bê tông,… Hiện nay, giải pháp kết hợp kỹ thuật với biện phápsinh học để đồng thời gia cố cơ học bề mặt ta luy, phối hợp với giữ đất bề mặtbằng trồng cỏ, cây bụi

2 Mục đích nghiên cứu

Đề tài: "Nghiên cứu về ứng dụng vật liệu Neoweb trong gia cố taluy

dương nền đường trên Quốc lộ 3 tỉnh Bắc Kạn" đã tập trung nghiên cứu giải

pháp kỹ thuật Neoweb, là hệ thống gia cố vải địa kỹ thuật được thiết kế theodạng ô sợi để gia cố chống xói bề mặt mái ta luy nền đường

3 Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu của đề tài là nghiên cứu, thu thập số liệu của nghiêncứu về ứng dụng của vật liệu Neoweb trong gia cố bề mặt taluy dương nền đườngtrên Quốc lộ 3 tỉnh Bắc Kạn

4 Phương pháp nghiên cứu

Để hoàn thành mục tiêu nghiên cứu của đề tài, đề tài nghiên cứu khoa học sửdụng nhiều phương pháp nghiên cứu khác nhau như : điều tra, khảo sát số liệu,phân tích - tổng hợp, phương pháp chuyên gia

5 Kết cấu của đề tài.

Ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, tài liệu tham khảo đề tài nghiên cứu khoa học kết cấu gồm 3 chương:

Chương 1 Khái quát về sụt trượt taluy dương QL3 và lựa chọn giải pháp phòng

chống

Chương 2 Vật liệu Neoweb trong gia cố nền và taluy dương của đường ô tô Chương 3 Xử lý và gia cố taluy dương QL3 qua Bắc Kạn bằng Neoweb

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ SỤT TRƯỢT TALUY DƯƠNG QUỐC LỘ

3 VÀ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP PHềNG CHỐNG 1.1 Khỏi quỏt chung cỏc hư hỏng của nền đường

Nền, mặt đường, cụng trỡnh của đường là một kết cấu tổng thể, bến dạng của nền đường ảnh hưởng lớn đến biến dạng của mặt đường và gõy ra cỏc hư hỏng cho nền đường Cỏc hư hỏng của nền đường thường gặp:

- Đất bị ngập nhiều nớc, đầm nén thì không đảm bảo về độ chặt

- Do nền đờng đất thiên nhiên bị yếu

- Nền đường đắp và đào ở cỏc vựng hang động cỏc-tơ

- Nớc chảy ở trên bề mặt ta luy, ở trong rãnh biên gây ra xói lở

- Do nớc đọng ở trên rãnh đỉnh sẽ ngấm vào ta luy nền đờng

- Do đống đất thừa đổ quá gần ta luy

- Do chấn động của động đất, nổ mìn gây ra xói lở

- Do hoạt động của nớc ngầm gây ra áp lực thuỷ động.

1.1.3 Nền đường bị trượt

Thường gặp ở cỏc đoạn đường đắp trờn sườn dốc hay ở cỏc đoạn đất

thường sạt trượt, nguyờn nhõn do múng đất khụng được chuẩn bị tốt khi đắp nền

như khụng đỏnh cấp, địa chất phần múng là lớp khoỏng như thạch cao, muối,

khi nớc từ trên sờn dốc chảy về chân ta luy thấm vào bề mặt tiếp xúc giữa nền

đ-ờng với sờn dốc, làm giảm hệ số ma sát và hình thành mặt trợt…

TrƯợt trên s Ư ờn dốc

Hỡnh 1 3 Nền đường bị trượt

1.1.4 Mỏi đường bị lở:

Do mưa, nước xõm thực thường thấy ở nền đường đất cỏt, đất ớt dớnh Nền

đ-ờng chịu tác dụng của tải trọng xe, của trọng lợng bản thân và của các yếu tố

thiên nhiên, khí hậu Đặc biệt nền đờng chịu ảnh hởng của nớc, dới tác dụng của

những yếu tố trên mà làm cho nền đờng có thể bị biến dạng, lở, sụt, trợt…

Hỡnh 1 4 Nền đường bị nở

1.1.5 Sạt trượt taluy dương nền đào

Sụt lở taluy TrƯợt taluy đào

Hỡnh 1 5 Sạt trượt taluy dương nền đào

Chủ yếu là biến dạng của ta luy nền đờng Nguyên nhân là :

- Do ta luy đứng quá

- Do lớp phủ trờn bề mặt ta luy phong húa mạnh

- Nớc chảy ở trên bề mặt ta luy, ở trong rãnh biên gây ra xói lở

- Do nớc đọng ở trên rãnh đỉnh, thấm vào trong ta luy nền đờng gây ra sụt trượt

- Do động đất, nổ mìn gây ra sụt lở

- Do hoạt động của nớc ngầm gây ra áp lực thuỷ động

1.2 Đặc điểm của Quốc lộ 3 qua Bắc Kạn và hiện tượng sụt trượt taluy dương

Bắc Kạn là một tỉnh miền nỳi nằm sõu trong nội địa vựng Đụng Bắc PhớaĐụng giỏp Lạng Sơn Phớa Tõy giỏp Tuyờn Quang Phớa Nam giỏp ThỏiNguyờn Phớa Bắc giỏp Cao Bằng Tỉnh cú vị trớ quan trọng về mặt kinh tế và anninh quốc phũng

Bắc Kạn là tỉnh nằm trờn quốc lộ 3 đi từ Hà Nội lờn Cao Bằng - trục quốc

lộ quan trọng của vựng Đụng Bắc, đồng thời nằm giữa cỏc tỉnh cú tiềm năngphỏt triển kinh tế lớn Quốc lộ 3 chia lónh thổ thành 2 phần bằng nhau theohướng Nam - Bắc, là vị trớ thuận lợi để Bắc Kạn cú thể dễ dàng giao lưu với tỉnhCao Bằng và cỏc tỉnh của Trung Quốc ở phớa Bắc, với tỉnh Thỏi Nguyờn, HàNội cũng như cỏc tỉnh của vựng Đồng bằng sụng Hồng ở phớa Nam [5]

Quốc lộ 3 đi qua địa bàn tỉnh Bắc Kạn dài 125 km, bề rộng mặt đường phổbiến từ 3,5 m đến 7,5 m, rải đỏ nhựa hoặc bờ tụng nhựa với địa hỡnh đa dạng,phức tạp, chủ yếu là đồi và nỳi cao Địa chất được cấu tạo bởi đỏ phiến, đỏ vụi,

đá sét vôi có tuổi rất cổ, nhưng đá vôi không nhiều, phía trên bề mặt được phủgồm sét pha cát lẫn nhiều cuội sỏi thạch anh.

Bắc Kạn có khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa nhưng có sự phân hoá theo độcao của địa hình và hướng núi Với chế độ nhiệt đới gió mùa, một năm ở BắcKạn có hai mùa rõ rệt: mùa mưa nóng ẩm từ tháng 5 đến tháng 10, chiếm 70 -80% lượng mưa cả năm Lượng mưa trung bình năm ở mức 1400 - 1600mm vàtập trung nhiều vào mùa hạ

Quốc lộ 3 được thiết kế đi qua ven sườn đồi hoặc cắt qua sườn dốc, lớptầng phủ chủ yếu là tàn tích, sườn tích sét lẫn dăm sạn, sét lẫn cuội tảng, kết cấu

rời rạc kém chặt, phía dưới là lớp sa diệp thạch phong hóa nứt, vỡ [5] Khi gặp

mưa đất bị bão hòa nước, lực dính kết và góc ma sát trong giảm, địa hình độ dốcngang lớn nên xảy ra sụt trượt ta luy dương

1.3 Các giải pháp chung trong xử lý và phòng chống sụt trượt taluy dương

Hiện nay để đề phòng và chống trượt mái taluy có thể dùng nhiều biệnpháp khác nhau và người ta thường phân chúng thành từng nhóm như các cáchphân loại của K.Terzaghi (1948), X.K.Abramov (1951), E.P.Iemelianova(1968); I.Taniguchi (1972); T.Mahr (1973)…

Theo nguyên tắc thực hiện và nguyên lý tác dụng thì các phương phápchống trượt mái taluy có thể chia làm 6 nhóm: sửa mặt bờ dốc; thoát nước bờdốc; giữ bờ dốc không bị phong hóa, làm chắc đất đá, làm các công trình chốngtrượt, các biện pháp đặc biệt Trong mỗi nhón lại có nhiều biện pháp cụ thể khácnhau, ở đây chỉ trình bày những biện pháp thường dùng và có hiệu quả nhất [2]

1.3.1 Sửa mặt mái taluy.

Sửa mặt mái taluy tức là làm thay đổi hình dáng bên ngoài của taluy đểmái taluy được ổn định Việc làm này thường làm theo nguyên tắc làm giảmnhẹ trên đỉnh taluy và làm nặng thêm trọng lượng ở phần chân taluy [2] Muốnvậy người ta có thể dùng một số biện pháp sau:

- Làm thoải taluy (hình 1.6a)

1.3.2 Thoát nước cho taluy.

Nước mặt và nước ngầm ảnh hưởng rất lớn đến độ ổn định của mái dốctaluy Để giữ cho taluy ổn định, phải làm sao để cho nước không thấm vào khuvực taluy hoặc phải hướng nước ngầm chảy ra xa taluy [2]

- Thoát nước mặt

Để ngăn chặn nước thấm vào taluy, phải nhanh chóng dẫn nước mưa haynước mặt từ vùng cao hơn chảy xuống ra khỏi taluy Muốn vậy có thể thực hiệnmột số biện pháp sau:

+ Làm mương, rãnh thoát nước

+ Lấp chặt các khe nứt, lỗ rỗng để ngăn nước vào

+ Che phủ các khe nứt bằng màng chất dẻo

+ Tạo màng chống thấm phủ lên mái taluy để chống nước thấm vào taluy

- Thoát nước ngầm

Việc thoát nước ngầm chỉ có hiệu quả khi nắm vững được điều kiện địa chấtthủy văn và cấu trúc địa chất khu vực mái taluy

Để thoát nước ngầm có thể dùng một số biện pháp sau:

+ Khoan các giếng khoan tập trung nước, sau dùng bơm hút nước đi.+ Dùng các lỗ khoan nghiêng là biện pháp có hiệu quả và hay được dùngnhất Tuy mới bắt đầu áp dụng từ năm 1939 ở Mỹ, nhưng sau đó đã được nhanhchóng áp dụng tại rất nhiều nước và tỷ lệ sử dụng tới 90% các trường hợp chốngtrượt

+ Kết hợp giữa lỗ khoan nghiêng với giếng thu nước có thể rút ngắn đượcchiều dài các lỗ khoan nghiêng Từ giếng thu nước, nước được hút lên hay lạiđược chảy theo các lỗ khoan nghiêng khác

1.3.3 Giữ cho taluy khỏi bị phong hóa.

Biện pháp này nhằm giữ cho các đặc trưng cơ học của đất đá trên mặt taluykhông bị giảm đi do đất đá không bị phong hóa dần dần dưới tác động của các

Với ta luy đá có thể dùng lớp phủ bằng bi tum, xi măng hay đôi khi còn dùng cả các lớp lưới thép nhỏ ở bên trong gắn chặt với đá bằng các bu lông ngắn rồi phủ xi măng ở ngoài.

Hình 1 8 Taluy đá dùng lưới thép phủ bê tông xi măng ở ngoài [6]

Hình 1 9 Ứng dụng Mantay ray trong tường chắn có cốt [6]

Gần đây người ta còn làm tường chắn bằng cách xếp rọ đá, tường chắn kếthợp với cọc khoan nhồi hay vải địa kỹ thuật [2]

Hình 1 10 Tường chắn xếp rọ đá [6]

1.3 6 Các biện pháp đặc biệt.

Khi chống trượt ở những vùng quá khó khăn, gây nhiêu tốn kém thì đôikhi, để kinh tế hơn, người ta phải dùng các biện pháp đặc biệt như nắn lại tuyếnđường (để tránh xa vùng trượt) làm cầu vượt hay tunel (để vượt hay chui quavùng trượt) [2]

Tuy nhiên việc áp dụng biện pháp cuối cùng này phải được tính toán kỹlưỡng về mọi phương diện kỹ thuật, kinh tế, mỹ quan…

1.4 Lựa chọn giải pháp xử lý và phòng chống sụt trượt taluy dương cho đoạn Quốc lộ 3 qua Bắc Kạn

1.4.1 Các dự án ứng dụng của vật liệu Neoweb đã tiến hành ở Việt Nam 1.4.1.1 Dự án tường chắn Neowed -TP Đà lạt, Lâm đồng [6].

- Tên Dự án: Hạ tầng kỹ thuật khu Resort- Spa Terracotta Bốn mùa.

- Thông số chính của Công trình: Tường chắn cao 2- 4m và độ dốc mái4:1 để gia cố mái ta luy âm tuyến đường nội bộ nhằm giảm diện tích chiếmdụng cũng như tạo ra tường chắn xanh

- Địa điểm thực hiện: Khu du lịch Hồ Tuyền Lâm- TP Đà Lạt- LâmĐồng

- Năm thực hiện: 2010

Hình 1 11 Dự án tường chắn Neoweb - TP Đà lạt

1.4.1.2 Dự án gia cố mái dốc Neoweb- Đà Nẵng [6].

- Tên Dự án: Intercontimental Resot & Spa Da Nang

- Địa điểm thực hiện: Bãi Bắc, Bán đảo Sơn Trà, Q Sơn Trà, TP ĐàNẵng

- Hạng mục: Gia cố mái dốc Neoweb tại dự án Intercontimental Resot &Spa Da Nang

- Thông số chính của Công trình: Neo ốp mái để gia cố mái dốc và bảo vệlớp màng chống thấm GSL bên dưới Chiều cao của mái từ 3- 4m với độ dốc1:1,5

- Năm thực hiện: 2011

Hình 1 12 Dự án gia cố mái dốc Neoweb – Đà Nẵng

1.4.1.3 Dự án gia cố mái dốc Neoweb- Mê Linh, Hà Nội [6]

- Tên Dự án: Gia cố mái dốc Rose Valley Nam Sơn.

- Thông số chính của Công trình: Neo ốp mái để gia cố mái dốc và bảo vệchống xói Chiều cao của mái từ 1.5- 2m với độ dốc 1:1.5

- Địa điểm thực hiện: Khu du lịch Rose Valley Nam Sơn- Mê Linh, TP

Hà Nội

- Năm thực hiện: 2011

Hình 1 13 Dự án gia cố mái dốc Neoweb - Mê Linh, Hà Nội

1.4.1.4 Dự án gia cố mái kênh tưới - Phú Thọ [6].

- Tên Dự án: Dự án phối hợp thực hiện Đề tài : “ Nghiên cứu ứng dụng

công nghệ vật liệu mới Neoweb gia cố mái kênh và nền đường giao thông nôngthôn trên nền đất yếu”

- Thông số chính của Công trình: Neoweb chèn bê tông gia cố toàn bộmái và đáy Kênh tưới Bản Nguyên Chiều cao của mái từ 2.5- 3m với độ dốc1:1.25

- Địa điểm thực hiện: Kênh Bản Nguyên, Lâm Thao, Phú Thọ

- Năm thực hiện: 2011

Hình 1 14 Dự án gia cố mái kênh tưới - Phú Thọ

1.4.1.5 Dự án tường chắn và bảo vệ mái dốc Neoweb- TP Đà Lạt, Lâm đồng

- Tên Dự án: Hạ tầng Giao thông – Trung Tâm Nghiên Cứu và Ứng dụng

Kỹ thuật Hạt nhân Công nghệ cao – Viện Năng Lượng Hạt Nhân – Bộ KhoaHọc Và Công Nghệ [6]

- Thông số chính của Công trình: Xây dựng tường chắn cao 2.4m dướichân và bên trên là gia cố Neoweb ốp mái với độ dốc 1:1.5 để chống xói và đảmbảo mái dốc ổn định

- Địa điểm thực hiện: Phường 9, TP Đà Lạt, Lâm Đồng

- Năm thực hiện: 2013

Hình 1 15 Dự án tường chắn và bảo vệ mái dốc Neoweb – TP Đà Lạt, Lâm

Đồng

1.4.1.6 Dự án tường chắn và bảo vệ mái dốc Neoweb- Tapao, Bình Thuận

- Tên Dự án: Gia cố bảo vệ mái dốc Quảng Trường, Trung tâm Thánh

mẫu Tàpao [6]

- Công trình: Xây dựng Tường chắn đất và Bảo vệ mái dốc Neoweb

- Địa điểm thực hiện: Tà pao, Đồng Kho, Tánh Linh, Bình Thuận.

mái

Hình 1 16 Dự án tường chắn và bảo vệ mái dốc Neoweb- Tapao, Bình thuận

1.4.2 Lựa chọn giải pháp xử lý và phòng chống sụt trượt taluy dương cho đoạn Quốc lộ 3 qua Bắc Kạn

Các biện phát xử lý sụt trượt taluy dương trên Quốc Lộ 3 qua Bắc Kạnhiện nay: Xây tường chắn đất bằng đá hộc kết hợp với ốp mái ta luy sau lưngtường; bổ xung rãnh đỉnh; hót sụt phần đất đá sụt trượt ta luy dương tràn xuốngmặt đường; giảm độ dốc ngang của mái taluy dương; xây tường chắn chân taluydương kết hợp với rãnh dọc…[4]

Tuy nhiên, các biện pháp xử lý hiện tượng sụt trượt taluy dương trên vẫnkhông triệt để Hàng năm vào mùa mưa hiện tượng sụt trượt vẫn xảy ra Xâytường chắn đất chỉ khắc phục được hiện tượng chống trượt sâu, còn hiện tượngsụt trượt bề mặt thì chưa khắc phục được

Công nghệ xử lý ổn định mái taluy bằng vật liệu Neoweb đã được ứngdụng trong các dự án xây dựng ở Việt Nam vào những năm gần đây Kết quảbước đầu cho thấy, gia cố bằng vật liệu Neoweb có khả năng giữ ổn định chocông trình, thi công nhanh, đơn giản, không đòi hỏi kỹ thuật cao, thân thiện vớimôi trường, thích hợp với địa hình đồi núi

Trên Quốc lộ 3 đi qua tỉnh Bắc Kạn, với địa hình đa dạng, chủ yếu là đồinúi cao, hiện tượng sụt trượt bề mặt mái taluy dương thường xuyên xảy vàomùa mưa, đòi hỏi một loại vật liệu giữ được ổn định bề mặt mái taluy, thi côngnhanh, đơn giản, thân thiện với môi trường Vậy giải pháp xử lý sụt trượt bềmặt mái ta luy dương bằng vật liệu Neoweb trên Quốc lộ 3 đi qua địa bàn tỉnhBắc Kạn là giải pháp lựa chọn để nghiên cứu

1.5 Kết luận chương 1

Ở nội dung chương này đã nghiên cứu khái quát chung hư hỏng của nềnđường, các hư hỏng này gây cho nền đường bị sụt, lún phá vỡ kết cấu bềmặt gây cản trở giao thông, ảnh hưởng lưu thông hàng hóa và sự phát triểnkinh tế Trong những hư hỏng nền đường kể trên thì hiện tượng sạt trượt bề mặt

ta luy dương ảnh hưởng rất lớn tới hư hỏng của nền đường, đặc biệt hay xảy ra

đối với những nơi địa hình miền núi có cấu tạo địa chất phức tạp, kém ổn địnhnhư tỉnh Bắc Kạn

Bắc Kạn là một tỉnh miền núi nằm sâu trong nội địa vùng Đông Bắc, có vịtrí quan trọng về mặt kinh tế và an ninh quốc phòng, là tỉnh nằm trên quốc lộ 3

đi từ Hà Nội lên Cao Bằng - trục quốc lộ quan trọng của vùng Đông Bắc, đồngthời nằm giữa các tỉnh có tiềm năng phát triển kinh tế lớn Quốc lộ 3 đi qua địabàn tỉnh Bắc Kạn dài 125 km, đi theo ven sườn đồi hoặc cắt qua sườn dốc, địachất được cấu tạo bởi đá phiến, đá vôi, đá sét vôi có tuổi rất cổ, nhưng đá vôikhông nhiều, phía trên bề mặt được phủ gồm sét pha cát lẫn nhiều cuội sỏi thạchanh kém ổn định bề mặt, đặc biệt là sụt trượt bề mặt ta luy dương

Hiện nay có nhiều biện pháp xử lý hiện tượng sụt trượt bề mặt ta luydương như sửa mặt ta luy, thoát nước cho ta luy, làm chắc đất đá Những biệnpháp này vẫn chưa khắc phục triệt để hiện tượng sụt trượt bề mặt hoặc kỹ thuậtthi công phức, chi phí cao, chưa thân thiện với môi trường

Công nghệ vật liệu Neoweb đã được ứng dụng nhiều trong ngành xây dựngcông trình giao thông trên thế giới Trong những năm gần đây vật liệu này đãđược ứng dụng vào các công trình xây dựng ở Việt Nam Ở Việt Nam, vật liệuNeoweb được xây dựng ở những nơi nghỉ dưỡng và một số công trình gia cốkênh mương Bước đầu cho thấy vật liệu này có khả năng chịu lực tốt, thi côngđơn giản và tạo ra thảm thực vật “XANH” thân thiện với môi trường

Vậy nghiên cứu, ứng dụng vật liệu Neoweb trong gia cố bề mặt taluydương tại những vị trí sạt trượt trên Quốc Lộ 3 qua địa bàn tỉnh Bắc Kạn để giữ

ổn định cho bề mặt ta luy dương là một lựa chọn để nghiên cứu của đề tài

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU NEOWEB TRONG GIA CỐ NỀN VÀ TALUY

DƯƠNG CỦA ĐƯỜNG Ô TÔ 2.1 Cấu tạo của Neoweb và ứng dụng

2.1.1 Cấu tạo của Neoweb

Neoweb là hệ thống ô ngăn hình mạng dạng tổ ong được đục lỗ và tạo nhám được tạo ra từ một hỗn hợp mới gồm nhiều polyme sắp xếp một cách đồng bộ khi chèn lấp vật liệu, một kết cấu liên hợp địa kỹ thuật bao gồm các vách ngăn và vật liệu được tạo ra, với các đặc tính cơ – lý địa kỹ thuật được tăng cường [6]

Hình 2 1 Cấu tạo ô ngăn hình mạng Neoweb

2.1.2 Ứng dụng của Neoweb

Neoweb thường được ứng dụng để: Kiểm soát xói mòn, ổn định đất trên các sườn dốc, kè với hệ thống lót bọc khá linh hoạt góp phần ổn định mái taluy, làm việc như tường chắn, hỗ trợ khả năng chịu lực của kết cấu nền mặt đường, giữ lại cấu trúc bề mặt tự nhiên của đất và bảo vệ hệ thực vật trên sườn dốc

Hệ thống Neoweb được áp dụng trong rất nhiều lĩnh vực xây dựng như:

- Xây dựng kết cấu áo đường ô tô, gia cố nền đường sắt, gia cố nền sân bay, nền sân kho hay móng nông trên nền đất yếu v.v

- Gia cố các hệ thống kênh mương, mái đê và bờ kè v.v

- Bảo vệ các mái dốc chống sạt trượt và xây dựng tường chắn đất v.v

- Gia cố xây dựng các hồ chứa nước v.v

Hình 2 2 Các ứng dụng tiêu biểu của ô ngăn hình mạng Neoweb

2.2 Các giải pháp xử lý taluy dương nền đường bằng Neoweb

2.2.1 Giải pháp Neoweb gia cố bề mặt mái taluy dương [6].

- Bảo vệ bề mặt chống xói taluy dương, tạo ra một mái dốc “XANH” (Hình 2.3)

Hình 2 3 Giải phá Neoweb gia cố bề mặt mái taluy dương

- Kết hợp gia cố bề mặt với gia cố bên trong để cắt mặt trượt (Hình 2.4)

Hình 2 4 Gia cố bề mặt và gia cố bên trong bằng vật liệu Neoweb

- Vật liệu lấp phong phú

Hình 2 5 Vật liệu chèn lấp

- Yêu cầu cơ bản về mái dốc taluy

+ Là giải pháp chống xói bề mặt, góp phần ổn định mái dốc

+ Tạo ra một mái dốc “XANH” với độ dốc =1:3 ÷ 1:1

+ Kết hợp với hệ thống neo để tăng sự liên kết với nền

- Yêu cầu đất nền mái taluy

Đảm bảo ổn định như các trường hợp thông thường theo tiêu chuẩn kỹthuật

2.2.2 Giải pháp Neoweb xây dựng tường chắn đất [6]

Hình 2 6 Giải pháp Neoweb xây dựng tường chắn đất.

* Tường chắn trọng lực:

- Tạo ra một tường chắn “XANH” với độ dốc = 1:1 ÷ 6:1 (Hình 2.7)

- Chiều cao tường thông thường = 1 ÷ 6m

Hình 2 7 Tường chắn trọng lực

* Tường chắn gia cố ( H≥ 6m) (Hình 2.8)

Hình 2 8 Tường chắn gia cố

2.2.3 Giải pháp Neoweb xây dựng tường chắn gia cố taluy [6]

Ứng dụng của tường chắn trọng lực kết hợp với gia cố bề mặt taluy (Hình 2.9)

- Tạo ra một tường chắn “XANH” với độ dốc = 1:1 ÷ 6:1

- Chiều cao một bậc thông thường là: 3 ÷ 12m

Hình 2 9 Tường chắn gia cố taluy

2.3 Cơ sở lý thuyết tính toán Neoweb trong xử lý taluy dương nền đường

Cơ sở lý thuyết tính toán Neoweb dựa theo TCCS Neoweb gia co mái

dốc_V02-28112013, tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054-2005 hoặc tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô cao tốc TCVN 5729-2012

2.3.1 Các trường hợp thiết kế điển hình [1]

Hình 2 10 Thiết kế điển hình.

2.3.2 Thiết kế cấu tạo chung

Bố trí Neoweb khi xây dựng gia cố mái dốc thực hiện như sau:

Hình 2 11 Kết cấu Neoweb bảo vệ bề mặt mái dốc

2.3.3 Lựa chọn vật liệu [1]

2.3.3.1 Lựa chọn vật liệu Neoweb.

Theo điều kiện sử dụng vật liệu Neoweb gia cố mái dốc, loại, kích thướcNeoweb phải tuân thủ theo bảng 2.1

Bảng 2 1 Lựa chọn vật liệu Neoweb