Nghiên cứu ứng dụng giải pháp ổn định mái dốc bằng đinh đất tại khu vực hạ long quảng ninh (tt)

NGUYỄN VIẾT DŨNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG GIẢI PHÁP ỔN ĐỊNH MÁI DỐC BẰNG ĐINH ĐẤT TẠI KHU VỰC HẠ LONG - QUẢNG NINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP H

Trang 1

NGUYỄN VIẾT DŨNG

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG GIẢI PHÁP ỔN ĐỊNH MÁI DỐC BẰNG ĐINH ĐẤT TẠI KHU VỰC HẠ LONG -

QUẢNG NINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

Hà Nội - 2018

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

Trang 2

kho¸ 2016-2018; líp cao häc 2016x2

QUẢNG NINH

Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp

Mã số: 60.58.02.08

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS ĐỖ MINH TÍNH XÁC NHẬN CỦA CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN

PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN

Hà Nội - 2018

-

Trang 3

kho¸ 2016-2018; líp cao häc 2016x2

QUẢNG NINH

Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp

Mã số: 60.58.02.08

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS ĐỖ MINH TÍNH

Hà Nội - 2018

-

Trang 4

LỜI CAM ĐOAN

đoanluậnvănthạcsĩnàylàcôngtrìnhnghiêncứucủabảnthân.Cácsốliệukếtquảtrìnhbày

vàchưađượccôngbốtrongbấtkỳcôngtrìnhnào

HàNội, ngày tháng năm 2018

Tácgiả

NguyễnViếtDũng

Trang 5

LỜI CẢM ƠN

Luận văn thạc sỹ “Nghiên cứu giải pháp ổn định mái dốc bằng đinh đất tại khu vực Hạ Long - Quảng Ninh” được tác giả thực hiện tại trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Trong quá trình thực hiện luận văn này tác giả đã nhận được rất nhiều ý kiến đóng góp quí báu từ quí thầy cô trong bộ môn Địa kỹ thuật, khoa Sau đại học cũng như các thầy cô và chuyên gia thuộc các lĩnh vực có liên quan Trong quá trình thu thập số liệu làm luân văn tác giả cũng nhận được sự giúp đỡ hết sức nhiệt tình của các cán bộ thiết kế thuộc Tổng công ty Tư vấn thiết kế Giao thông vận tải (TEDI), qua đây tác giả xin cảm ơn

Quá trình hoàn thiện luận văn tác giả được sự chỉ dẫn tận tình và nhiệt tình

trực tiếp từ TS Đỗ Minh Tínhcũng như các thầy cô công tác trong bộ môn Địa

kỹ thuật và các bạn đồng nghiệp Xin chân thành cảm ơn quí thầy cô và các bạn Mặc dù bản thân đã có nhiều cố gắng trong việc tìm tòi, học hỏi nhưng do năng lực và trình độ còn nhiều hạn chế và thời gian có hạn nên trong luận văn của mình chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót nhất định Tác giả rất mong muốn nhận được sự góp ý chân thành thành và thẳng thắn từ phía thầy cô, các chuyên gia và các bạn đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn

Tôi xin chân thành cảm ơn!

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Nguyễn Viết Dũng

Trang 6

MỤC LỤC

Lời cảm ơn

Lời cam đoan

Mục lục

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt

Danh mục các bảng

Danh mục hình vẽ và đồ thị

MỞ ĐẦU

*Lý do chọn đề tài……….……1

*Mục đích nghiên cứu……… …………3

*Đối tượng và phạm vi nghiên cứu……… ……… 3

*Nội dung nghiên cứu của đề tài……… ……… 3

*Phương pháp nghiên cứu……… ……….4

*Ý nghĩa khoa học và thực tiễn đề tài……… ……… 4

*Cấu trúc luận văn………4

NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆĐINH ĐẤT 5

1.1 Khái niệm về công nghệ đinh đất 5

1.2.Tổng quan về việc áp dụng công nghệ đinh đất trên thế giới và Việt Nam 9

1.2.1 Tổng quan về việc áp dụng công nghệ đinh đất trên thế giới……….… 9

1.2.2 Tổng quan về việc áp dụng công nghệ đinh đất tại Việt Nam ….… … 16

1.3 Phạm vi áp dụng và những ưu khuyết điểm của công nghệ đinh đất 18

1.3.1 Phạm vi áp dụng……… ………… 18

1.3.2 Nhữngưu khuyếtđiểm… ……… ………… 18

1.4 Những nội dung chính cần nghiên cứu của luận văn 20

CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ GIA CƯỜNG MÁI DỐC BẰNGĐINH ĐẤT 22

Trang 7

2.1 Bài toán cơ bản 22

2.1.1 Vai trò củađinh đất trong việc cải thiện trạng tháiứng suất trong đất 22

2.1.2 Vai trò của hệđinh đất trong việc giữổnđịnh của tổng thể mái dốc 25

2.2 Lý thuyết tính toán đinh đất 27

2.2.1 Cấu tạo của hệ tườngđinh đất……… 27

2.2.2 Phương pháp xác định sức chịu tải củađinh đất……… …… 29

2.2.3 Nội dung thiết kế gia cường mái dốc bằngđinh đất……… 37

2.2.4 Sơ đồ tổng quát tínhổnđịnh của mái dốc………… ……… … 46

CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀO TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TĂNG CƯỜNGỔNĐỊNH MÁI DỐC TẠI KHU VỰC HẠ LONG - QUẢNG NINH 51

3.1 Khái quát đặc điểm điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 51

3.1.1 Đặc điểm vị tríđịa lý………….……….…… 51

3.1.2 Đặc điểmđịa hình…….……….……… 51

3.1.3 Đặc điểmđiều kiện địa chất địa chất thủy văn…….……… 51

3.2 Phân tích nguy cơ gây mất ổn định trượt tại khu vực nghiên cứu….…….58

3.2.1 Qui mô công trình……….……… 58

3.2.2 Phân tích yếu tố gây mấtổnđịnh mái dốc……… 59

3.3 Thiết kế gia cường mái dốc bằng đinh đất 60

3.3.1 Lựa chọn phương án gia cường mái dốc 60

3.3.2 Thiết kế và tính toán gia cườngổnđịnh mái dốc bằngđinh đất 61

3.3.3 Sơ đồ thi công, biện pháp thi công và biện pháp quan trắc 67

KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ Kết luận……….…72

Kiến nghị……….… 73

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Trang 10

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Sự phân bố các vùng đất yếu ở cùng Đồng bằng sông Hồng và ĐBSCL

Error! Bookmark not defined.

Hình 1.2: Giải pháp đào thay đất Error! Bookmark not defined Hình 1.3: Giải pháp bệ phản áp Error! Bookmark not defined Hình 1.4 Quan hệ giữa bề rộng của đế phản áp vàhệ số an toàn Error! Bookmark

not defined.

Hình 1.5: Giải pháp vải địa kỹ thuật gia cường kết hợp tầng đệm cát Error!

Bookmark not defined.

Hình 1.6: Sơ đồ nền đất gia cố bằng giếng cát Error! Bookmark not defined Hình1.7: Mặt cắt ngang tuyến đường đắp gia cố bằng phương pháp gia tải trước

Error! Bookmark not defined.

Hình 1.8: Mặt cắt ngang tuyến đường đắp gia cố bằng phương pháp bấc thấm kết

hợp hút chân không Error! Bookmark not defined.

Hình 1.9 : Trình tự thi công cọc đất xi măng bằng phương pháp trộn khô Error!

Hình 1.10: Lưỡi khoan theo phương pháp trộn ướt Error! Bookmark not defined Hình 1.11: Sơ đồ công nghệ trộn ướt theo phương pháp Jet - Grouting Error!

Hình 1.12: Sơ đồ mô tả các phương pháp trộn xi măng vào đất theophương pháp Jet

- Grouting Error! Bookmark not defined.

Hình2.1: Vị trí đoạn tuyến đường nghiên cứu Error! Bookmark not defined Hình 3.1: Sơ đồ tính toán tải trọng giao thông Error! Bookmark not defined Hình 3.2: Mặt cắt ngang điển hình để tính toán của phụ kiểu IA Error! Bookmark

not defined.

Hình 3.3: Mặt cắt ngang điển hình để tính toán của phụ kiểu IB Error! Bookmark

not defined.

Hình 3.4: Mặt cắt điển hình kiểu II Error! Bookmark not defined.

Trang 11

Hình 3.5 Sơ đồ tính toán theo phương pháp phân mảnh của Bishop Error!

Hình3.6: Kết quả tính toán đánh giá ổn định nền đường đắp kiểu II Error!

Hình 3.6 Sơ đồ mặt bằng bố trí cọc cát Error! Bookmark not defined Hình 3.7: Mặt cắt xử lý điển hình Error! Bookmark not defined Hình 3.8 Sơ đồ chất tải thí nghiệm nén tĩnh cho nhóm cọc SCPError! Bookmark

not defined.

Trang 12

Phần 1

MỞ ĐẦU

*Lý do chọn đề tài

Trong những năm trở lại đây, cùng với tốc độ phát triển ngày càng nhanh của nền kinh tế quốc dân, các công trình xây dựng ngày càng Chính phủ chú trọng đầu tư phát triển Quá trình thiết kế, thi công các công trình xây dựng, đặc biệt là các công trình giao thông, nhà ở, thủy điện, thủy lợi ở những khu vực đi qua vùng có điều kiện địa hình, địa chất, thủy văn và địa chất thủy văn phức tạp, dẫn đến thường xuyên xảy ra các hiện tượng sụt trượt gây mất

ổn định mái dốc, vách hố đào Do vậy việc thiết kế, xây dựng các công trình nhằm gia cường chống sụt trượt mái dốc, tường, kè của đường giao thông hoặc vách hố đào của các công trình nhà dân dụng công nghiêp có tầng hầm, hầm thủy điện, chiếm một tỷ lệ không nhỏ trong quá trình xây dựng Ở Việt Nam hiện nay, người ta đã và đang áp dụng nhiều giải pháp nhằm gia cường, gia cố nâng cao tính ổn định của mái dốc, vách hố đào như: các biện pháp thay đổi hình dạng mái dốc (đào giật cấp, giảm góc dốc, bóc bỏ một phần lớp

vỏ phong hóa ), tường chắn bê tông cốt thép, đá xây, kè rọ đá, tường cừ, tường có cốt, Tuy nhiên thực tế cho thấy, hiện tượng mất ổn định mái dốc, vách hố đào vẫn xảy ra ngay tại các mái dốc, vách hố đào đã được gia cố, gia cường Công nghệ đinh đất nhằm tăng độ ổn định của mái dốc, vách hố đào là một giải pháp kỹ thuật mới, góp phần giải quyết triệt để hơn vấn đề ổn định của mái dốc đào sâu và vách hố đào Hơn nữa, việc áp dụng công nghệ đinh đất trong gia cường ổn đinh mái dốc, vách hố đào sâu còn góp phần làm giảm chi phí xây dựng, thi công đơn giản, nhanh nên nó đã và đang được áp dụng rộng rải ở các nước trên thế giới Kết cấu neo đất kết hợp với khung bê tông,

Trang 13

2

tường chắn, cọc khoan nhồi sẽ giúp cho kết cấu công trình thành mảnh hơn, tăng tính thẩm mỹ cho công trình

Tên gọi “đinh đất” (Soil Nails, xuất phát từ tiếng Pháp Clouage de sol) thực chất là cắm vào trong thể đất đá một hệ thống thanh (đinh) thép, ống thép dài với khoảng cách giữa chúng nhỏ và thường bên ngoài được bao bọc bởi phụt vữa xi măng cát hoặc vữa xi măng (phụt vữa xi măng) Đặc điểm của đinh đất là nó phát huy tác dụng ở bề mặt tiếp xúc giữa thể đất đá và đinh dọc theo chiều dài của nó Trong điều kiện thể đất đá xảy ra biến dạng, thông qua lực dính kết hoặc lực ma sát giữa đất đá và suốt chiều dài đinh làm cho đinh đất chịu tác dụng kéo, đồng thời chủ yếu thông quá tác dụng chịu kéo này làm cho thể đất đá được gia cường và giữ ổn định

Công nghệ đinh đất được bắt đầu nghiên cứu từ đầu thập niên 60 của thế kỷ 20 ở châu Âu Sau 50 năm kể từ khi công nghệ này ra đời, nó đã và đang được sử dụng khá rộng rãi ở các nước như Pháp, Mỹ, Anh, Đức, Trung Quốc, Nhật Bản, Malaysia, trong các hạng mục công trình như gia cố mái ta -luy, mái đê, mái đập, trụ cầu, tường vây, đất đá bị phong hóa, vách hố đào sâu móng công trình Tuy nhiên, tại Việt Nam công nghệ “ đinh đất” đến nay vẫn còn rất ít được sử dụng do công nghệ này đòi hỏi thiết bị khoan chuyên dụng, có khả năng khoan xiên sâu vào trong các lớp đất hoặc đá yếu Với mục đích củng cố thêm cơ sở lý thuyết trong việc tính toán, kết hợp với việc tổng hợp kinh nghiệm tính toán và thi công đinh đất trên thế giới nhằm đưa công nghệ này áp dụng vào điều kiện địa chất và đặc điểm thi công cụ thể tại Việt Nam tác giả lựa chọn đề tài “Nghiên cứu giải pháp ổn định mái dốc bằng đinh đất tại khu vực Hạ Long - Quảng Ninh” Đề tài tác giả nghiên cứu sẽ có ý nghĩa thực tiễn trong sản xuất và góp phần nhỏ vào việc phổ biến công nghệ đinh đất trong lĩnh vực xây dựng tại Việt Nam

Trang 14

*Mục đích nghiên cứu

- Tổng quan về công nghệ đinh đất, những ưu nhược điểm và phạm vi

áp dụng

- Nghiên cứu lý thuyết tính toán đinh đất và tổng quan các quy trình thiết kế đinh đất gia cương ổn định mái dốc của một số nước trên thế giới;

- Vận dụng kết quả nghiên cứu vào việc thiết kế gia cường ổn định mái dốc cho một số công trình tại khu vực Hạ Long - Quảng Ninh

* Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: Lý thuyết ổn định mái dốc, công nghệ gia cường mái dốc bằng đinh đất

Phạmvi nghiên cứu: Một số mái dốc tại khu vực Hạ Long - Quảng Ninh

* Nội dung nghiên cứu của đề tài

- Thông qua việc phân tích biện luận về tác dụng của đinh đất để đưa ra định nghĩa về đinh đất, giới thiệu về việc áp dụng công nghệ đinh đất trong gia cường mái dốc ở trên thế giới, những ưu khuyết điểm của công nghệ đinh đất;

- Giới thiệu cơ sở lý thuyết trong việc tính toán thiết kế đinh đất, từ đó tổng kết phương pháp và các bước tiến hành thiết kế đinh đất, nguyên tắc cơ bản trong thiết kế đinh đất;

- Tổng kết các kinh nghiệm về phương pháp thi công đinh đất trên thế giới và khả năng áp dụng trong điều kiện cụ thể tại Việt Nam, đưa ra các vấn

đề cần lưu ý khi thi công

- Lấy ví dụng tính toán cụ thể cho mái dốc tại khu vực Hạ Long – Quảng Ninh

Trang 15

4

* Phương pháp nghiên cứu

- Thu thập, tổng hợp và phân tích các tài liệu có liên quan tới lĩnh vực nghiên cứu;

- Nghiên cứu lý thuyết về ổn định mái dốc và tính toán giải pháp ổn định mái dốc bằng đinh đất;

- Vận dụng lý thuyết để tính toán gia cường mái dốc tại khu vực Hạ Long – Quảng Ninh bằng giải pháp đinh đất

* Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

- Ý nghĩa khoa học: góp phần nghiên cứu bản chất của hiện tượng sụt trượt và ứng dụng công nghệ gia cường mái dốc bằng giải pháp đinh đất

- Ý nghĩa thực tiễn: góp phần cung cấp số liệu ban đầu về việc áp dụng công nghệ gia cường mái dốc bằng giải pháp đinh đất trong điều kiện Việt Nam tại một khu vực cụ thể (Hạ Long – Quảng Ninh), từ đó là cơ sở để mở rộng phạm vi áp dụng cho những khu vực có điều kiện địa chất tương tự khu vực nghiên cứu

*Cấu trúc luận văn

Ngoài các phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, tài liệu tham khảo nội dung chính của Luận văn gồm ba chương:

Chương 1: Tổng quan về công nghệ đinh đất

Chương 2: Lý thuyết tính toán, thiết kế gia cường mái dốc bằng đinh đất

Chương 3: Ứng dụng kết quả nghiên cứu vào tính toán thiết kế tăng gia cường ổn định mái dốc tại khu vực Hạ Long – Quảng Ninh

Trang 16

Để xem được phần chính văn của tài liệu này, vui

lòng liên hệ với Trung Tâm Thông tin Thư viện – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội

Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội

Email: digilib.hau@gmail.com

TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN

Trang 17

72

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

*Kết luận:

Tác giả thông qua việc tìm hiểu, nghiên cứu, phân tích tài liệu, số liệu

về ứng dụng công nghệ đinh đất trong việc gia cường sự ổn định của vách hố đào, mái dốc để đưa ra định nghĩa về đinh đất, lịch sự phát triển công nghệ đinh đất, hiện trạng áp dụng công nghệ đinh đất trên thể giới cũng như ở Việt Nam, phạm vi áp dụng cũng như các ưu khuyết điểm của công nghệ này Tác giả cũng đi sâu vào việc phân tích nguyên lý làm việc của hệ kết cấu đinh đất cũng như các phương pháp tính thường dùng để ổn đỉnh của nó Qua đó lựa chọn phương pháp tính toán và thiết kế phù hợp với điều kiện của Việt Nam Ngoài ra, tác giả cũng giới thiệu về trình tự thi công tường đinh đất, các biện pháp thi công, quan trắc và thí nghiệm trong quá trình thi công đinh đất Từ

đó tiến hành áp dụng cho một bài toán ví dụ cụ thể tại mái dốc có vị trí tại K490 + 330 nằm trong tuyến đường cao tốc Hạ Long - Vân Đồn Thông qua

đó, tác giả có một số kết luận chủ yếu sau:

1 Nguyên lý làm việc của đinh đất: một mặt đinh đất chủ yếu tận dụng cường độ tương đối lớn của đinh đất để bố sung cho cường độ bản thân của thể đất cần gia cường Mặt khác, do cường cường độ, độ cứng của bản thân đinh đất cũng như sự phân bố trong không gian của nó trong khối đất đã phát huy tác dụng như một khung chịu lực, làm cho độ cứng của toàn bộ khối đất được gia cường tăng lên, tính chất biến dạng được cải thiện Hệ kết cấu đinh đất phát huy được năng lực bản thân của thể đất, làm nó trở thành một phần của kết cấu chắn đỡ

2 Hệ kết cấu tường đinh đinh đất có tác dụng rõ rệt đối với sự ổn định của mái dốc, hạn chế biến dạng của phần bên trên hố đào, phòng ngừa dòng thấm xảy ra trong khối đất, phòng ngừa hiện tượng bùng nền trong hố đào,

Định dạng
Số trang	20
Dung lượng	711,85 KB