NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP GIA CƯỜNG ỔN ĐỊNH MÁI DỐC BẰNG CỐT ĐỊA KỸ THUẬT-ỨNG DỤNG CHO ĐÊ BIỂN KIM SƠN-NINH BÌNH

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP GIA CƯỜNG ỔN ĐỊNH MÁI DỐC BẰNG CỐT ĐỊA KỸ THUẬT-ỨNG DỤNG CHO ĐÊ BIỂN KIM SƠN-NINH BÌNH

TR NG I H C THU L I

INH TH THANH VÂN

NGHIÊN C U GI I PHÁP GIA C NG N NH MÁI D C B NG C T

A K THU T - NG D NG CHO Ê BI N KIM S N – NINH BÌNH

LU N V N TH C S

Hà N i – 2011

TR NG I H C THU L I

INH TH THANH VÂN

NGHIÊN C U GI I PHÁP GIA C NG N NH MÁI D C B NG C T

A K THU T - NG D NG CHO Ê BI N KIM S N – NINH BÌNH

Chuyên ngành: Xây d ng công trình th y

Sau th i gian nghiên c u, th c hi n, tác gi đã hoàn thành lu n v n th c s

k thu t chuyên ngành xây d ng công trình th y v i đ tài: “Nghiên c u gi i pháp

gia c ng n đ nh mái d c b ng c t đ a k thu t - ng d ng cho đê bi n Kim

S n – Ninh Bình”

Tr c h t tôi xin bày t lòng bi t n sâu s c đ n th y giáo h ng d n khoa h c

PGS.TS Tr nh Minh Th đã t n tình h ng d n giúp đ tôi hoàn thành lu n v n

Tôi xin chân thành c m n Tr ng i h c Th y L i; Phòng đào t o i

h c và sau đ i h c; Khoa Công trình đã cho phép và t o m i đi u ki n thu n l i cho

tôi trong quá trình h c t p, nghiên c u và hoàn thành đ tài

Tôi xin chân thành c m n lãnh đ o Trung tâm T v n và Chuy n giao Công

ngh Th y l i – T ng c c Th y l i đã t o đi u ki n thu n l i cho tôi trong su t th i

gian h c t p và làm lu n v n này

Xin c m n Công ty T v n xây d ng Ninh Bình đã giúp đ tôi trong quá

trình thu th p tài li u làm đ tài

Xin c m n đ n các đ ng nghi p, b n bè, ng i thân trong gia đình đã đ ng

viên, giúp đ tôi trong su t quá trình h c t p và hoàn thành lu n v n này

Trong khuôn kh lu n v n th c s , do trình đ và đi u ki n th i gian có h n,

lu n v n không th tránh kh i nh ng t n t i, h n ch Tác gi mong mu n ti p t c

nh n đ c ch b o c a các th y, cô giáo và s góp ý c a các b n bè và đ ng nghi p

Tác gi xin chân thành c m n!

Hà N i, ngày 24 tháng 11 n m 2011 Tác gi

inh Th Thanh Vân

M U 1

1 Tính c p thi t c a đ tài 1

2 M c đích nghiên c u c a đ tài 1

3 i t ng và ph m vi nghiên c u 2

4 Cách ti p c n và ph ng pháp nghiên c u 2

CH NG 1 T NG QUAN V V T LI U T CÓ C T TRONG XÂY D NG 3

1.1 L ch s hình thành công ngh đ t có c t 3

1.2 Khái quát v đ t có c t, c ch làm vi c và u đi m c a công ngh đ t có c t 4 1.2.1 Khái quát v đ t có c t 4

1.2.2 Nguyên lý làm vi c c a công ngh đ t có c t 4

1.2.3 u đi m công ngh đ t có c t 5

1.3 Các lo i c t trong đ t và ng d ng trong xây d ng 5

1.3.1 V i đ a k thu t 5

1.3.2 Lo i l i đ a k thu t - Geogrids 6

1.3.3 Màng polime đ a k thu t 7

1.3.4 ng d ng đ t có c t trong xây d ng công trình đ t 7

1.4 Khái quát ch c n ng và tính ch t v t lý c a v i đ a k thu t 9

1.4.1 Ch c n ng c a v i đ a k thu t 9

1.4.1.1 Ch c n ng phân cách ( Seperation) 9

1.4.1.2 Ch c n ng gia c ng (Reinforcement) 10

1.4.1.3 Ch c n ng b o v (Protection) 11

1.4.1.4 Ch c n ng l c ( Filtration) 11

1.4.1.5 Ch c n ng tiêu thóat n c ( Drainage) 12

1.4.2 Tính ch t v t lý c a v i đ a k thu t 13

1.4.2.1 Kích th c hình h c c a v i đ a k thu t th ng ph m 13

1.4.2.2 Kh i l ng đ n v di n tích c a v i đ a k thu t (g/m2) 13

1.4.2.3 Chi u dày c a v i đ a k thu t 14

1.4.2.4 Tính r ng c a v i đ a k thu t 14

1.4.2.6 Tính co ng n khi t ng nhi t đ c a v i đ a k thu t 15

1.5 V n đ ng d ng v i đ a k thu t trong xây d ng 15

1.5.1 Các ng d ng c a v i đ a k thu t trong xây d ng 15

1.5.2 M t s công trình ng d ng v i đ a k thu t trên th gi i 18

1.5.3 M t s ng d ng v i đ a k thu t Vi t Nam 19

1.5.4 ánh giá vi c s d ng v i đ a k thu t Vi t Nam 21

15.4.1 Th c tr ng c a vi c s d ng v i đ a k thu t Vi t Nam 21

15.4.2 Nguyên nhân h h ng 22

15.4.3 Bài h c t vi c s d ng v i đ a k thu t Vi t Nam 22

CH NG 2: C S VÀ PH NG PHÁP TÍNH TOÁN N NH KH I T P CÓ C T 24

2.1 Các đ c tính c a v t li u làm c t 24

2.1.1 b n kéo c a v i đ a k thu t 24

2.1.2 b n ch c th ng c a v i đ a k thu t 24

2.1.3 b n lâu dài c a v i đ a k thu t 24

2.1.4 Ma sát và dính k t c a v i đ a k thu t v i đ t 25

2.2 Các c ch c b n gi a đ t và c t 26

2.2.1 Các c ch t ng tác gi a đ t và c t 26

2.2.2 C ch gia c ng đ t trong mái d c có c t 27

2.2.3 C ch gia c ng đ t trong móng d i n n đ p 28

2.2.4 T ng tác gi a đ t và c t 29

2.3 Nguyên t c tính toán c t trong công trình mái đ t 30

2.3.1 Các quan đi m v đ t có c t 30

2.3.2 Bài toán v l c neo l n nh t 30

2.3.2.1 Xác đ nh v trí m t tr t kh d 30

2.3.2.2 Xác đ nh l c kéo neo Tk: 33

2.3.3 Nguyên t c b trí c t v i đ a k thu t 35

2.3.3.1 Tiêu chu n đ ch n kho ng cách đ ng gi a các l p c t 35

c t 35

2.3.3.3 Chi u dài neo (lneo) và l c neo Tneo 36

2.4 S n đ nh mái d c có c t trên n n đ t m m y u 37

2.4.1 C ch phá ho i mái d c có c t trên n n đ t m m y u 37

2.4.2 Nh ng nguyên t c tính toán và thi t k công trình có c t trên n n đ t m m y u 38

2.5 Các ph ng pháp phân tích n đ nh mái d c th ng dùng khi ch a có c t 40

2.5.1 Ph ng pháp phân m nh c a W.Fellenius 40

2.5.2 Ph ng pháp phân m nh c a W.Bishop đ n gi n 41

2.6 Các ph ng pháp phân tích n đ nh mái đ p có c t trên n n đ t y u 43

2.6.1 Các tr ng thái gi i h n v n đ nh mái d c có c t 44

2.6.2 Tính toán s b chi u cao n đ nh c a mái d c khi ch a b trí c t 45

2.6.3 Ph ng pháp phân m nh đ tính toán m t tr t tròn trong mái d c đ p có c t 46

2.6.3.1 S d ng ph ng pháp phân m nh c a W.Fllenius đ ki m tra n đ nh mái d c có c t 47

2.6.3.2 S d ng ph ng pháp phân m nh c a W.Bishop đ ki m tra n đ nh mái d c có c t 50

CH NG 3: PHÂN TÍCH BÀI TOÁN NG D NG 54

3.1 Gi i thi u v ph n m m ReSSA (3.0) 54

3.2 Bài toán nghiên c u 60

3.2.1 M c đích nghiên c u 60

3.2.2 Tr ng h p tính n đ nh 60

3.2.3 L a ch n các thông s 61

3.2.3.1 Ch n m t c t đê nghiên c u 61

3.2.3.2 c tr ng đ t đ p và đ t n n 61

3.2.2.3 c tr ng c t gia c ng ( V i đ a k thu t) 62

3.2.4 Các bài toán nghiên c u 63

3.2.5 K t qu tính toán, phân tích và đánh giá 64

3.3.1 Ph ng pháp 1: Tính theo tra đ ng quan h 92

3.3.2 Ph ng pháp 2: Dùng ph n m m ReSSA (3.0) 93

3.3.3 So sánh gi a hai k t qu tính 95

K T LU N VÀ KI N NGH 96

1 Các k t qu đ t đ c c a lu n v n 96

2 M t s v n đ t n t i 97

3 Ki n ngh 97

TÀI LI U THAM KH O 99

PH L C 100

M t s hình nh v i đ a k thu t d t 6

Hình 1.2 M t s hình nh v i đ a k thu t không d t 6

Hình 1.3 S d ng phên tre n a gia c n n đ t y u ng b ng sông C u Long 8

Hình 1.4 Công trình có c t là d i kim lo i thép không r 8

Hình 1.5 Tr i V KT và th m x d a cho n n đê đ ng b ng Sông C u Long 8

Hình 1.6 Công trình s d ng c t là l i đ a k thu t, màng polime đ a k thu t 8

Hình 1.7 Hình d ng k t c u l i đ a k thu t Tensar 9

Hình 1.8 Gia c n n đê đi qua vùng đ m l y, lún s t b ng l i Tensar 9

Hình 1.9 V i đ a k thu t làm ch c n ng phân cách 10

Hình 1.10 V i đ a k thu t có ch c n ng gia c mái d c-Reinforced slope 10

Hình 1.11 M t s k t c u đi n hình trong ng d ng trong xây d ng giao thông 11

Hình 1.12 V i đ a k thu t có ch c n ng b o v dùng trong kè lát mái - Protection 11

Hình 1.13 V i đ a k thu t có ch c n ng l c 12

Hình 1.14 C u t o m ng tiêu thoát n c ng m có s d ng v i đ a k thu t 12

Hình 1.15 M t s thi t b tiêu thoát n c có s d ng v i đi k thu t 13

Hình 1.16 T ng ch n đ t có c t V KT trong khu bi t th Sunrise- à N ng 16

Hình 1.17 Phân cách n đ nh n n đ ng 16

Hình 1.18 M t s ng d ng ch c n ng l c c a v i đ a k thu t trong th y l i 17

Hình 1.19 M t s ng d ng c a ng v i đ a k thu t 18

Hình 1.20 V KT dùng trong đi u ki n đ t thi công khó kh n vùng BSCL 20

Hình 1.21 V KT dùng gia c mái d c 20

Hình 1.22 Kè lát mái Sông H ng 20

Hình 1.23 D án đã hoàn thành đ ng Láng - Hòa L c 20

Hình 1.24 Công trình khu x lý và chôn rác th i thành ph Hòa Bình, t nh Hòa Bình 21

Hình 2.1 Tác d ng c a c t đ i v i đ t 27

Hình 2.2 C ch gia c ng t ng và mái d c b ng c t 28

Hình 2.3 Mái đ p có c t trên n n đ t y u 29

S đ l c tác d ng lên kh i tr t ABC 32

Hình 2.6 S đ xác đ nh l c kéo neo Tkéo 34

Hình 2.7 C ch gia c ng t ng và mái d c b ng c t 36

Hình 2.8 C ch phá ho i kh i đ t đ p và mái có c t trên n n đ t m m y u (theo Fowler và Koener, 1987) 38

Hình 2.9 S đ tính toán theo ph ng pháp W.Fellenius 40

Hình 2.10 S đ tính theo ph ng pháp W.Bishop đ n gi n 42

Hình 2.11 Các tr ng thái gi i h n phá ho i v n đ nh ngoài 44

Hình 2.12 Các tr ng thái gi i h n phá ho i v n đ nh n i b 44

Hình 2.13 Các tr ng thái gi i h n phá ho i v n đ nh h n h p 45

Hình 2.14 Ph ng pháp phân m nh v i m t tr t tròn đ tính n đ nh mái đ c trong đ t có c t 46

Hình 2.15 Ph ng pháp phân m nh v i m t tr t tròn c a Bishop 50

Hình 3.1 Giao di n ph n m m ReSSA (3.0) 54

Hình 3.2 Menu chính c a ph n m m ReSSA (3.0) 55

Hình 3.3 Nh p d li u cho bài toán 56

Hình 3.4 Giao di n nh p s l ng l p đ t 57

Hình 3.5 Giao di n nh p d li u các l p đ t 57

Hình 3.6 Giao di n nh p t i tr ng 58

Hình 3.7 Giao di n nh p l a ch n ki u c t 58

Hình 3.8 Giao di n nh p thông s c a c t 59

Hình 3.9 Giao di n l a ch n bán kính tính n đ nh mái 60

Hình 3.10 Bi u đ quan h (Fs~Sv) trong tr ng h p đ t n n ϕn=20;cn=6(KN/m2); ch tiêu đ t đ p thay đ i ϕđ=(50; 100; 150; 200) và cđ=4 (KN/m2) 65

Hình 3.11 Bi u đ quan h (Fs~Sv) trong tr ng h p đ t n n ϕn=20; cn=6(KN/m2); ch tiêu đ t đ p thay đ i ϕđ=(50; 100; 150; 200) và cđ=8 (KN/m2) 66

Hình 3.12 Bi u đ quan h (Fs~Sv) trong tr ng h p đ t n n ϕn=20; cn=6(KN/m2); ch tiêu đ t đ p thay đ i ϕđ=(50; 100; 150; 200) và cđ=12 (KN/m2) 67

thay đ i ϕđ=(50; 100; 150; 200) và cđ=8 (KN/m2) 82

Hình 3.28 Bi u đ quan h (Fs~ϕn) trong tr ng h p không có c t; ch tiêu đ t đ p thay đ i ϕđ=(50; 100; 150; 200) và cđ=12 (KN/m2) 83

Hình 3.29 Bi u đ quan h (Fs~ϕn) trong tr ng h p không có c t; ch tiêu đ t đ p thay đ i ϕđ=(50; 100; 150; 200) và cđ=15 (KN/m2) 83

Hình 3.30 Bi u đ quan h gi a h s n đ nh (Fs)v i các ch tiêu đ t đ p cđ=4 và(ϕđ p) khác nhau 85

Hình 3.31 Bi u đ quan h gi a h s n đ nh (Fs)v i các ch tiêu đ t đ p cđ=8 và(ϕđ p) khác nhau 86

Hình 3.32 Bi u đ quan h gi a h s n đ nh (Fs) v i các ch tiêu đ t đ p cđ=12 và(ϕđ p) khác nhau 87

Hình 3.33 Bi u đ quan h gi a h s n đ nh (Fs) v i các ch tiêu đ t đ p cđ=15 và(ϕđ p) khác nhau 88

Hình 3.34 S đ tuy n đê l n bi n Kim S n Ninh Bình 90

Hình 3.35 Tra và n i suy b c c t t bi u đ quan h gi a h s n đ nh (Fs) v i các ch tiêu đ t đ p cđ=4(kN/m2) và(ϕđ p) khác nhau 92

Hình 3.36 K t qu tính toán n đ nh t ng th 94

Hình 3.37 K t qu tính toán s đ chia th i 94

Hình 3.38 B ng k t qu phân tích 95

B ng 2.2 Tr s góc θ đ xác đ nh m t tr t kh d trong các tr ng h p 33

B ng 2.3 Xác đ nh tr s KK v i các tr ng h p góc d c 35

B ng 3.1 Các ch tiêu c ng đ c t dùng trong tính toán 62

B ng 3.3 Các ch tiêu c lý đ t dùng trong tính toán 64

B ng 3.24 Các ch tiêu c lý c a đ t đ p và đ t n n c a tuy n đê l n bi n Kim S n 91

PH L C 100

B ng 2.1 Tính ch t c a v i đ a k thu t 102

B ng 3.2 Các ch tiêu cao trình đ t và chi u dài c t dùng trong tính toán 103

B ng 3.4 H s n đ nh t ng th Fs khi đ t n n có n=2 ;cn=6 v i các lo i đ t đ p cđ=4 và kho ng cách c t khác nhau 104

B ng 3.5 H s n đ nh t ng th Fs khi đ t n n có n=2 ;cn=6 v i các lo i đ t đ p cđ=8 và kho ng cách c t khác nhau 104

B ng 3.6 H s n đ nh t ng th Fs khi đ t n n có n=2 ;cn=6 v i các lo i đ t đ p cđ=12và kho ng cách c t khác nhau 104

B ng 3.7 H s n đ nh t ng th Fs khi đ t n n có n=2 ;cn=6 v i các lo i đ t đ p cđ=15 và kho ng cách c t khác nhau 105

B ng 3.8 H s n đ nh t ng th Fs khi đ t n n có n=6 ;cn=6 v i các lo i đ t đ p cđ=4 và kho ng cách c t khác nhau 105

B ng 3.9 H s n đ nh t ng th Fs khi đ t n n có n=6 ;cn=6 v i các lo i đ t đ p cđ=8 và kho ng cách c t khác nhau 105

B ng 3.10 H s n đ nh t ng th Fs khi đ t n n có n=6 ;cn=6 v i các lo i đ t đ p cđ=12 và kho ng cách c t khác nhau 106

B ng 3.11 H s n đ nh t ng th Fs khi đ t n n có n=6 ;cn=6 v i các lo i đ t đ p cđ=15 và kho ng cách c t khác nhau 106

B ng 3.12 H s n đ nh t ng th Fs khi đ t n n có n=10 ;cn=6 v i các lo i đ t đ p cđ=4 và kho ng cách c t khác nhau 106

B ng 3.13 H s n đ nh t ng th Fs khi đ t n n có n=10 ;cn=6 v i các lo i đ t đ p cđ=8 và kho ng cách c t khác nhau 107

M U

1 Tính c p thi t c a đ tài

Vi t Nam có h th ng sông su i v i t ng chi u dài kho ng 25.000 km và chi u dài b bi n h n 3000 km, do đó các công trình th y l i nh đê sông, b bao,

đê bi n, đê quai…chi m m t t l r t l n và đóng vai trò r t quan tr ng trong đ i

s ng và s n xu t c a ng i dân H th ng đê sông, đê bi n Vi t Nam v i t ng chi u dài g n 8000 km đ c xây d ng, b i trúc và phát tri n t lâu đ i, qua nhi u th h

ng i Vi t Nam th c hi n Qua chi u dài l ch s , chi n tranh, thiên tai l l t, nhi u tuy n đê đã xu ng c p không còn đ m b o yêu c u ph c v đ i s ng c a nhân dân

nh b o v nhà c a, đ t đai khi l l t hay k t h p làm đ ng giao thông K t c u

đê ch y u đ c làm t v t li u đ t t i đ a ph ng và do chính ng i dân đ a

ph ng đ p th công, th ng cao trình đê th p, đ nh đê r ng 2-3 m r t khó kh n cho vi c duy tu, b o d ng M t khác do yêu c u cu c s ng c ng c n thi t ph i xây

d ng nh ng tuy n đê m i nh đê l n bi n

M t th c t khó kh n hi n nay xây d ng m i tuy n đê trên n n đ t y u, v i

v t li u đ a ph ng và ph ng pháp th công Có hai gi p pháp đ a ra là m r ng

m t c t và x lý n n, tuy nhiên d n đ n kh i l ng thi công r t l n, th i gian thi

công kéo dài, nhi u n i không th c hi n đ c do không đáp ng đ c kh i l ng

v t li u và yêu c u k thu t, ti n đ xây d ng

Xu t phát t th c tr ng trên, vi c nghiên c u áp d ng công ngh m i trong xây d ng, tìm ra các bi n pháp t ng n đ nh cho các mái d c c a các công trình đ p

nói chung và mái đê nói riêng là m t v n đ c n thi t và c p bách Gi i pháp gia

c ng n đ nh mái đê b ng c t đ a k thu t là m t gi i pháp thích h p đ đáp ng các yêu c u n đ nh đê, có th k t h p giao thông, ch ng xói l khi tràn n c, thu

nh m t c t, h s mái đê, d thi công, th i gian hoàn thành ng n, gi m kh i l ng đào đ p… mang l i hi u qu kinh t cao Do đó đ tài ”Nghiên c u gi i pháp gia

c ng n đ nh mái d c b ng c t đ a k thu t – ng d ng cho đê bi n Kim S n

– Ninh Bình” có ý ngh a khoa h c và ý ngh a th c ti n

- Dùng ph n m m ReSSA(3.0) tính n đ nh mái có c t khi thay đ i các ch

tiêu c lý (ϕ,c) đ t n n, đ t đ p, k t qu l p thành bi u đ m i quan h , dùng tra s n trong thi t k s b

m i quan h , dùng tra s n trong thi t k s b

- Bài toán ng d ng cho đê l n bi n Kim S n – Ninh Bình

4 Cách ti p c n và ph ng pháp nghiên c u

- Hi n nay Vi t Nam ch a có qui ph m thi t k , tính toán n đ nh công trình đ t có gia c c t, do đó c n tham kh o các k t qu nghiên c u c a các công trình đã công b , đ ng th i d a trên các qui chu n thi t k c a các n c tiên ti n

hi n đang áp d ng (nh tiêu chu n Anh BS8006:1995) đ ch n ra ph ng pháp tính

toán phù h p

- V i mô hình v t lý “Cân b ng gi i h n” và m t tr t tr tròn, ph n m m ReSSA(3.0) c a công ty ADAMA-Engineering Hoa K s d ng ph ng pháp lát

c t theo Bishop đ ki m tra n đ nh cho kh i đ p có c t trên n n đ t y u

- S d ng ph n m m ReSSA(3.0), ti n hành nghiên c u cho bài toán có m t

c t đê đ c tr ng, các ch tiêu c t, đ t đ p và đ t n n bi n đ i, đ t đó so sánh và rút

ra m t s nh n xét c n thi t v tính h p lý và các tr ng h p có th v n d ng các

ph ng pháp hi n hành c ng nh ch ra m t s h n ch c a chúng

kh c ph c nh c đi m này, ng i ta đã nghiên c u b ng cách gia c cho

kh i đ t b ng các ch t liên k t h u c , vô c , hoá ch t, hay dùng nh ng lo i v t li u

bên ngoài g i là c t nh c t c ng: tre, g , kim lo i, ho c các c t m m: cao su, v i

đ a k thu t chúng có kh n ng ch u kéo, và ch u c t cao C t đ c b trí kích

th c, m t đ nh t đ nh và đ c đ t vào đ t trong quá trình xây d ng theo nh ng

h ng có tính toán tr c đ t ng n đ nh cho công trình nh ma sát gi a đ t và c t

t có c t không ph i là m t ý t ng m i m , mà đã đ c th c hi n t r t lâu,

đã đ c loài ng i sáng t o t hàng ngàn n m tr c đ xây d ng nhi u công trình

nh tháp c Ai C p, V n Lý Tr ng Thành Trung Qu c các vùng nông thôn Vi t Nam, t lâu đ i, dân ta đã dùng r m r đ tr n vào đ t sét đ n ng cao

ch t l ng c a g ch s ng (không nung) và làm v a trát t ng, nh ng vùng đ m

l y, c a sông ,đ ng, đê đ c đ p trên móng là cành cây, thân cây…nh đê quai

l n bi n trên vùng phù xa non Nga S n, H u L c (Thanh Hóa)… Các ph n c t này

có kh n ng ch u kéo cao, k t h p có hi u qu v i đ t ch u nén t t s hình thành

m t v t li u t ng h p n a c ng có đ v ng b n cao Tuy nhiên k thu t đ t có c t

lúc b y gi còn mang tính ch t kinh nghi m, do nh n th c v đ t có c t c a con

ng i còn giai đo n c m tính

N m 1963 m t k s c u đ ng ng i Pháp tên là Henry Vidal đã có ý t ng dùng đ t có c t đ xây d ng các công trình, ông đã đ xu t thi t k v i c t b ng d i kim lo i là thép không r đ t trong đ t đ p có ch t l ng cao là cát và s i cu i s ch

đ t o ra ma sát c n thi t gi a đ t đ p và c t Sau đó nhi u công trình đã đ c áp

d ng, tuy nhiên giá thành công trình r t cao Sau khi c t d ng l i ( l i thép) ra

đ i đã mang l i hi u qu kinh t l n vì c t d ng l i có kh n ng ch u kéo cao h n,

1.2 Khái quát v đ t có c t, c ch làm vi c và u đi m c a công ngh đ t có

n nay có hai quan đi m v đ t có c t ch u kéo: quan đi m th nh t coi đ t

có c t ch u kéo là lo i v t li u xây d ng m i, l y tên là đ t có c t (reinforced soils); quan đi m th hai nhìn nh n đ t có gia c ng c t là m t thành t u m i v k thu t xây d ng công trình đ t (earth structures) d ng neo ch u kéo nh t ng ch n đ t, mái đ t (đ ng b , đê, đ p), n n đ t Trong lu n v n này, tác gi nghiên c u kh i

đ t có c t nh m t b ph n c a công trình đ t có c t, t c là theo quan đi m th hai

b bao, đê bi n trên n n đ t y u, chúng ta ph i m r ng m t c t công trình, gia c

n n d n đ n kh i l ng thi công r t l n, hay khó thi công do không đ m b o kh i

l ng v t li u và yêu c u k thu t

gi i quy t nh ng khó kh n trên ta ph i đi gi i quy t v n đ “n i t ng“ t c

là t ng c ng đ ch u kéo ( t ng và c), t ng t c đ thoát n c l r ng, c i thi n

phân b t i tr ng tác d ng lên công trình ó chình là ý t ng hình thành công ngh

đ t có c t Vi c đ a c t nh v i đ a k thu t có c ng đ cao theo h ng ch u ng

su t kéo chính s t o ra m t v t li u t ng h p bán c ng b n v ng Khi công trình

đ c gia c b ng nhi u l p c t có kh n ng thoát và d n n c s có tác d ng gi m

áp l c n c l r ng và t ng nhanh đ c k t, d n đ n t ng kh n ng ch u l c và t ng

ti n đ thi công Có c t tham gia, ng su t c c b s đ c phân tán, ngh a là đã có

s phân b l i tác đ ng c a t i tr ng lên các b ph n v t li u c a công trình

1.2.3 u đi m công ngh đ t có c t

- Công ngh đi vào gi i quy t n i t ng, b n ch t c a v n đ n đ nh công trình trên n n đ t y u Cho phép s d ng v t li u t i ch ; xây d ng công trình đ t trên c

n n đ t y u

- i v i b bao, đê, đ p mái cho phép thu nh m t c t và h s mái d c, gi m

kh i l ng thi công, t ng hi u qu kinh t

- Thi công đ n gi n, gi m th i gian thi công

- n đ nh b n theo th i gian trong đi u ki n dao đ ng m c n c

1.3 Các lo i c t trong đ t và ng d ng trong xây d ng

1.3.1 V i đ a k thu t

V i đ a k thu t đ c ch t o t các s n ph m ph c a d u m (v t li u polime t ng h p nh PES ; PP ; PA; PE) dùng trong đ a k thu t v i các ch c n ng

l c, phân cách, tiêu , gia c ho c b o v

V i đ a k thu t đ c chia làm ba nhóm chính d a theo c u t o s i v i:

a) Lo i v i d t

Công ngh ch t o lo i v i này gi ng nh ch t o v i may m c thông th ng

V i g m m t h th ng s i d c (warp) và ngang (wefl) vuông góc v i nhau S i d t

v i đ a k thu t có th là s i kép ho c s i đ n có ti t di n tròn ho c d t, đ ng kính

l n t 100÷300µm Thông th ng dùng s i d c c a v i (warp) b n dài h n s i ngang c a v i (wefl) Do đó tính ch t c a v i là d h ng V i d t th ng ng d ng làm c t gia c ng cho các công tác x lý n n đ t y u

Hình 1.1 M t s hình nh v i đ a k thu t d t

b) Lo i v i không d t:

V i đ a k thu t không d t : G m các s i v i dàn (theo cách làm c t áo bông

kép) đ c liên k t v i nhau b ng ph ng pháp hóa h c (dùng ch t dính), ho c nhi t (dùng s c nóng), ho c c (dùng kim dùi) S i v i dàn thành l p dày m ng dày t 0.5mm đ n vài mm v i s s p x p s i v i không theo qui t c mà theo xác su t t nhiên ho c có đ nh h ng theo m t ph ng nào đó có ch đích C ng nh l p bông dàn, l p s i dàn thành l p h u nh không có s c ch u kéo nên r t x c x ch, th ng

dùng cho các yêu c u t ng l c, phân cách, tiêu n c

kh i v t li u đ p Nh có l c kháng b đ ng c a đ t đ i v i các thanh c t ngang và

l c ma sát gi a v t li u đ p v i b m t c a l i nên ch ng l i đ c s di chuy n ra phía ngoài c a đ t có c t L i v t li u t ng h p c ng đ cao th ng dùng làm r , gabion thay th gabion kim lo i

1.3.3 Màng polime đ a k thu t

Màng đ a k thu t là lo i t m m m cách khí và cách n c (H s th m vào kho ng 10-11÷10-13 cm/s)

Trong ng d ng, lo i v i đ a k thu t không d t (th m) th ng dùng cho các yêu c u t ng l c, phân cách, tiêu n c Còn dùng đ gia c đ t nói chung, hay chính

là làm c t cho đ t, là các lo i v i đ a k thu t d t, đan và l i Tu theo yêu c u c

th mà dùng v i d t, v i đan hay l i

1.3.4 ng d ng đ t có c t trong xây d ng công trình đ t

S ra đ i c a đ t có c t đ c đánh giá cao trong đ a k thu t công trình nh

s ra đ i c a bê tông c t thép trong xây d ng L nh v c khoa h c k thu t đ t có gia c ng c t ch u kéo đã có h n 40 n m phát tri n và hoàn thi n k t ngày Henri Vidal (Pháp) đ xu t n m 1963, nh t là sau nh ng n m 70 thu c th k tr c n nguyên c t có th làm t nh ng v t li u có kh n ng ch ng s duy gi m đ b n khi

b chôn vùi trong đ t đ n gi n nh t nh x d a, phên tre đ n v t li u nhân t o nh thép, polyme C t có th d ng t m, l i, d ng khung, d ng d i, d ng thanh

đ t o ra ma sát c n thi t gi a đ t đ p và c t đ xây d ng các công trình, tuy nhiên giá thành r t cao (hình 1.4)

Hình 1.3 S d ng phên tre n a gia c

+ L i đ a k thu t Tensar ra đ i t nh ng n m 1980 Anh đã đ c ng

d ng cho vi c xây d ng các công trình b o v b nh đê, kè bi n, xây d ng đ ng giao thông đi qua n n đ t y u … Vi t Nam nh ng n m g n đây đã ng d ng gi i pháp Tensar b o v các mái d c các công trình phía B c hay thi công đê đ ng

b ng sông C u Long

Hình 1.7 Hình d ng k t c u l i đ a k thu t Tensar

Hình 1.8 Gia c n n đê đi qua vùng đ m l y, lún s t b ng l i Tensar

1.4 Khái quát ch c n ng và tính ch t v t lý c a v i đ a k thu t

ch u t i), d i tác đ ng c a ng su t nh t là nh ng ng su t do các ph ng ti n v n chuy n tác đ ng lên làm cho v t li u h t gi nguyên v n các đ c tính c h c c a nó

Hình 1.9 V i đ a k thu t làm ch c n ng phân cách

1.4.1.2 Ch c n ng gia c ng (Reinforcement)

V i đ a k thu t có tính ch u kéo cao Ng i ta l i d ng đ c tính này đ truy n cho đ t m t c ng đ ch u kéo nào đó theo ki u gia c c t cho đ t ho c ch a đ t vào các túi v i đ a k thu t

Hình 1.10 V i đ a k thu t có ch c n ng gia c mái d c-Reinforced slope

Hình 1.11 là m t s k t c u đi n hình trong ng d ng cho công trình giao thông nh :

- V i đ a k thu t t ng c ng n đ nh t ng th (hình 1.11 a);

-V i đ a k thu t t o mái d c, r t d c đ ti t ki m di n tích đ t (hình 1.11b,c)

- V i đ a k thu t t ng ch n đ t có c t (hình 1.11d);

- V i đ a k thu t t ng c ng n đ nh vùng đ t đ p (hình 1.11 e, f)

Hình 1.11 M t s k t c u đi n hình trong ng d ng trong xây d ng giao thông

1.4.1.3 Ch c n ng b o v (Protection)

Ngoài đ b n c h c nh b n kéo, ch ng đâm th ng cao … thì v i đ a k thu t còn có tính b n môi tr ng (ch u n c m n) và kh n ng tiêu thoát n c nhanh

Nên v i đ a k thu t đ c k t h p v i các v t li u khác nh th m đá, r đá, đá h c,

bê tông … đ ch t o l p đ m ch ng xói cho đê, đ p, b bi n, tr c u, ch ng th m

l u b , lòng d n, tr i v i xu ng đáy sông thay cho bè chìm gi hình d ng dòng ch y không đ i

Hình 1.12 V i đ a k thu t có ch c n ng b o v dùng trong kè lát mái

1.4.1.4 Ch c n ng l c ( Filtration)

L p v i đ a k thu t đóng vai trò là l p l c đ c đ t gi a hai l p đ t có đ

th m n c và c h t khác nhau, ch c n ng c a l p l c là tránh s trôi đ t t phía

đ t có c h t m n h n vào l p v t li u thô L p l c nh m đ m b o m t dòng n c không có áp trong su t tu i th c a công trình

Hình 1.13 V i đ a k thu t có ch c n ng l c

1.4.1.5 Ch c n ng tiêu thóat n c ( Drainage)

Kh n ng th m theo ph ng vuông góc v i m t ph ng v i đ a k thu t không

d t đ ch t o m ng tiêu thoát n c ng m Dòng th m trong đ t s t p trung đ n rãnh tiêu có b trí l p v i l c và d n đ n khu t p trung n c b ng đ ng ng tiêu

V i đ a k thu t dùng đ thoát n c c n có đ chi u dày đ chuy n đ c l u l ng

n c c n thoát

Hình 1.14 C u t o m ng tiêu thoát n c ng m có s d ng v i đ a k thu t

Hình 1.15 M t s thi t b tiêu thoát n c có s d ng v i đi k thu t

- Chi u dài v i: đ c kh ng ch sao cho khi cu n l i thành cu n ti n cho vi c

v n chuy n và thi công Tùy thu c kh i l ng đ n v th tích v i, chi u dài c a v i thay đ i t 50m đ n 200m

1.4.2.2 Kh i l ng đ n v di n tích c a v i đ a k thu t (g/m2)

Là kh i l ng tính b ng gam c a 1m2 v i, thí nghi m theo tiêu chu n 14TCN

93-1996 Ch tiêu này liên quan đ n đ dày và đ r ng c a v i, ph n ánh gián ti p

kh n ng th m n c và s c ch u ch c th ng c a v i

V i không d t có kh i l ng v o kho ng 100g/m2đ n 1000g/m2

V i d t n ng h n có kh i l ng v o kho ng 100g/m2đ n 2000g/m2

1.4.2.3 Chi u dày c a v i đ a k thu t

Chi u dày v i: là kho ng cách gi a hai m t ph ng gi i h n trên và d i c a

v i Chi u dày c a v i đ a k thu t tu theo công ngh ch t o mà thay đ i t 0,5mm đ n hàng ch c mm Tu theo tiêu chu n c a m i n c, đ dày c a v i đ a

k thu t đ c xác đ nh v i áp l c nén quy đ nh - g i là đ dày tiêu chu n Nói chung, các n c quy đ nh áp l c nén là 2kN/m2 (t c 2kPa) v i đ chính xác là 0,01mm, riêng M v i tiêu chu n ASTM D5199-99 là 0,002mm T i Vi n khoa h c

Th y l i Vi t nam c ng th ng xác đ nh chi u dày v i theo tiêu chu n ASTM D5199 trên thi t b đo AIM 2651

1.4.2.4 Tính r ng c a v i đ a k thu t

Tùy thu c vào lo i s i và ki u d t v i đ a k thu t có tính r ng l n, tính r ng

là thu c tính c a v i đ a k thu t, nó quy t đ nh tính th m n c, tính d n n c c a

v i đ a k thu t dày c a v i đ a k thu t d t không l n kho ng 0.5mm, nh ng

đ dày v i đ a k thu t không d t là đáng k , nó có th t 5mm đ n 20mm

- r ng th tích c a v i đ a k thu t (đ i v i v i đ a k thu t dày)

th a c a v i đ a k thu t là khái ni m v t lý có liên đ n kh n ng cho h t

đ t l t qua v i khi v i cùng làm vi c v i đ t Kích c k h c a v i đ a k thu t lo i

d t ho c không d t đ c đ nh l ng b ng kích th c hòn bi th y tinh l n nh t l t qua k h ng y, có th v đ ng phân tích đ l n (đ ng kính) l h O c a m u v i

đ a k thu t (t ng t v i đ ng phân tích h t trong c h c đ t)

th a c a v i quy t đ nh tính th m và tính l c (cho h t nh qua, gi h t l n

l i) c a v i đ a k thu t ây là đ c tính quan tr ng khi thay th t ng l c ng c s i

cát

1.4.2.6 Tính co ng n khi t ng nhi t đ c a v i đ a k thu t

Hi n t ng gi m chi u dài c a m u v i khi gia nhi t và sau khi gia nhi t đ c

g i co nhi t (heat shrinkage) S co nhi t t o nên s c kéo, l c kéo phát sinh do v i

co l i là l c kéo do co (shrinkage teesion) Có nhi u ph ng pháp thí nghi m co nhi t c a v i đ a k thu t đã đ c s d ng nhi u n c

Tính ch t v t lý c a v i đ a k thu t, ph ng pháp thí nghi m, ki m tra và các kho ng tr s c a các v i đ a k thu t th ng g p th hi n b ng 1.1 Ph l c

1.5 V n đ ng d ng v i đ a k thu t trong xây d ng

1.5.1 Các ng d ng c a v i đ a k thu t trong xây d ng

Các l nh v c ng d ng c t v i đ a k thu t g m có: t ng ch n đ t có c t v i; gia c mái d c kh i đ p ( đ ng b , đê, đ p ), x lý n n đ t y u (đ ng b , n n móng xây d ng ) s d ng v i đ a k thu t và đ t m m y u t i ch

a) Trong xây d ng dân d ng

+ Liên k t c c: v i đ a k thu t gia c ng đ c tr i trên các c c x lý n n đ t

y u, t o ra giàn đ truy n t i tr ng t các công trình bên trên t i t t c các c c m t các hi u qu , đ ng th i giúp ti t ki m đ c s l ng c c s d ng

+ T o l i đ trên n n có nhi u h c tr ng ;khôi ph c n n đ t y u V i đ a k

thu t đ c s d ng nh m t bi n pháp ti t ki m và hi u qu đ ph c h i các ô hay khu v c đ t r t y u nh đ m phá, ao bùn, v i tính n ng có c ng l c ch u kéo cao,

đ giãn dài th p, đ b n kéo m i ghép n i t t

+ V i đ a k thu t (V KT) dùng đ gia c n n đ t y u d ng b c th m ng

d ng trong n n móng, t ng ch n đ t có c t; gia c mái d c có c t…

Hình 1.16 T ng ch n đ t có c t V KT trong khu bi t th Sunrise- à N ng

b) Trong giao thông

+ Phân cách n đ nh n n đ ng:

Hình 1.17 Phân cách n đ nh n n đ ng

V i đ a k thu t có tính n ng c ng đ ch u kéo và ng su t cao nên đ c s

d ng làm l p phân cách gi a n n đ t đ p và đ t y u nh m duy trì chi u dày đ t đ p

và t ng kh n ng ch u t i c a n n đ ng

+ X lý n n đ t y u c a đ ng đ p cao: V i đ a k thu t gia c ng đ c tr i trên n n đ t y u, nh m t ng kh n ng ch u t i c a n n, ch ng l i các l c c t c a

kh i s t tr t ti m n ng c a n n đ p cao trong th i gian dài h n

+ Ngoài ra, v i đ a k thu t đ c s d ng đ n đ nh và gia c ng n n đ ng,

t ng đ b n, tính n đ nh cho các tuy n đ ng, sân bay, đ ng s t, c u c ng đi

qua nh ng khu v c có n n đ t y u nh sét m m, bùn, than bùn…

c) Trong th y l i

+ Ch c n ng l c đ c áp d ng ph bi n trong th y l i đ b o v mái và lòng kênh, mái đê, kè sông, đê bi n, mái đ p h ch a, mái th ng h l u các c ng vùng tri u, x lý h đùn h s i…

Hình 1.18 M t s ng d ng ch c n ng l c c a v i đ a k thu t trong th y l i + Ch ng s t tr t mái d c: V KT gia c ng đ c tr i thành t ng l p n m ngang trong thân mái đê đ p, t ng ch n đ t đ t ng kh n ng ch u t i, kh ng ch

s t tr t đ i v i đ t y u và r t y u

+ S d ng ng v i đ a k thu t (geo-tube) đ n cát giúp ch ng xói l xâm th c

b sông, b bi n, k t l ng tr m tích, b i đ p tái t o l i nh ng bãi bi n b xâm th c,

l n bi n c ng nh t o ra nh ng vùng đ t m i gi a đ i d ng mà l i r t thân thi n

v i môi tr ng Các ng d ng ph bi n nh : đê bao b o v b , đê phá sóng ngoài

kh i, đê ch ng cát trôi (m hàn và c u tàu), hình thành các đ o nhân t o…

Geo tube ng d ng làm đê bao b o v b Geo tube ng d ng làm đê phá sóng

Hình 1.19 M t s ng d ng c a ng v i đ a k thu t

1.5.2 M t s công trình ng d ng v i đ a k thu t trên th gi i

V i đ a k thu t ngày nay đ c s d ng ph bi n trên kh p th gi i v i nh ng

ng d ng đa d ng M t s công trình tiêu bi u nh :

- Khi kênh đào Suez đ c xây d ng, ng i ta đã tr i v i đ a k thu t d i đáy

bi n, đ c c đ nh b ng cu i s i làm cho đ t n n n đ nh và an toàn cho đ p;

- ê bi n Deep Bay Hongkong dài 3,5mkm do ph i đ m b o mái đê n đ nh trong th i gian ng n, không cho đ t m i đ p lún xu ng n n bùn, đ ng th i đ ti t

l Tanque Verde (M ) đ c gia c b ng l i đ a k thu t đ n đ nh kh i đ t đ p (cát) mái và t ng (k t c u panen m nh l p ghép);

- p đ t Ait Chouarit l n nh t Ma r c, h ch a cung c p 40 tri u m3

n c/n m đã s d ng 65.000 m2v i đ a k thu t các b ph n: l c t m, phân cách;

- ê quai Sanxia trong d án đ p Bahem trên sông Yangtre (Trung qu c) cao

t i 90m đã s d ng v i đ a k thu t làm c t, đê quai t n t i trong 10 n m an toàn

- ê b o v thành ph New Orleans (M ) ng i ta đã dùng v i đ a k thu t Nicolon tr i trên n n đ t y u đ gi m kích th c-ti t ki m kh i l ng đ p

1.5.3 M t s ng d ng v i đ a k thu t Vi t Nam

Vi t nam, v i đ a k thu t b t đ u xu t hi n vào đ u nh ng n m 1990 và tr nên khá ph bi n t ch c n m tr l i đây trong các l nh v c xây d ng, giao thông,

th y l i V i đ a k thu t ph bi n Vi t Nam là c a hãng Polyfelt, Nicolon, Tech

bon, Amoco, Terram, Dupont, Krafter, Bidim

M t s công trình đã hoàn thành v i vi c s d ng v i đ a k thu t nh :

- C m Khí- i n- m Cà Mau, t i Cà Mau; C ng CMIT t i Bà R a - V ng Tàu; C ng Th V i t i Bà R a - V ng Tàu

- ng vào c u Tân đ (QL 10) và nâng c p QL 5; đ ng đ u c u Thanh Trì;

- ng Láng - Hoà L c (hình 1.23)

- B o v mái đê, làm t ng l c k t h p v i c u ki n bê tông đúc s n H i

Phòng, Nam Hà, Thanh Hoá ;

- Làm d i phân cách l c cho lát mái và đáy h xói nh c ng Vàm H , d án

Hóc môn - Bình chánh;

- V i đ a k thu t k t h p v i đá làm t ng l c áp mái h l u đ p đ t, c ng vùng tri u, , cho nhi u công trình trên đ a bàn c n c

- Tr i v i đ a k thu t cho n n đê qua vùng đ t y u ng b ng Sông C u

Long (hình 1.20)

- Kè lát mái b o v b sông H ng , v i k t c u t ngoài vào trong g m 3 l p:

đá lát khan, đá d m lót, v i đ a k thu t ( hình 1.22)

Hình 1.24 Công trình khu x lý và chôn rác th i thành ph Hòa Bình

1.5.4 ánh giá vi c s d ng v i đ a k thu t Vi t Nam

15.4.1 Th c tr ng c a vi c s d ng v i đ a k thu t Vi t Nam

Chúng ta đã s d ng r ng rãi v i đ a k thu t làm t ng l c, gia c n n, làm l p

phân cách V i trình đ và kh n ng h n ch c a cán b thi t k và thi công, đa s các ng d ng hi n nay ch a có tính toán c th v i ch c n ng c a nó, trong t ng

k t c u c th v i các ch tiêu c lý c a đ t c th , mà ch ch n l a t ng lo i v i

theo nhi m v do nhà cung c p đ a ra, theo kinh nghi m nên vi c ng d ng còn nhi u h n ch :

- Dùng m t s lo i v i đ a k thu t nh t đ nh theo thói quen ho c áp d ng

máy móc t các công trình có tr c, nên nhi u ch ch a phù h p v i đ t n n và đ t

đ p công trình;

- Trong m i công trình, th ng ch dùng m t lo i v i đ a k thu t nh t đ nh đ làm t ng l c nên không th phù h p cho t t c các lo i đ t có ch tiêu c lý thay đ i theo các l p đ a ch t d c theo tuy n công trình nên d gây t c l c, s t và tr t bê tông, đá xây lát mái công trình;

- Nh ng v trí ti p giáp gi a 2 t m bê tông lát mái, do b h , tia n ng chi u vào làm gi m đ b n nhanh;

- Có nh ng v trí có hi n t ng v i ng m no đ t và có m t l p nh y m t ti p giáp đ t, n c không th ng m qua đ c Tr ng h p th ng x y ra đ i v i k t c u

- Do cán b thi t k và thi công còn h n ch hi u bi t, chuyên sâu v v i đ a

k thu t còn ít, nên nhi u công trình không đ c tính toán c th phù h p v i t ng loa đ t, t ng k t c u t ng ng v i t ng lo i v i; thi công ch t l ng và ti n đ

ch a đ m b o

- Các khâu b o qu n (trong l u kho, v n chuy n, thi công ) không đúng quy

đ nh và đ c tính v i đ a k thu t, nh t là đ c tính v s c ch c th ng và s phá ho i

do tia c c tím;

- Các hãng cung c p v i đ a k thu t ch cung c p thông tin k thu t nh m

m c đích đ chào và bán hàng Ch a có ch tiêu k thu t t ng tác gi a v i v i đ t Các hãng n c ngoài không chuy n giao công ngh tính toán thi t k , ch t o, thi công c ng nh ph ng pháp th

15.4.3 Bài h c t vi c s d ng v i đ a k thu t Vi t Nam

D n đ n tình tr ng trên là do t duy ti p c n khoa h c công ngh m i c a cán

b xây d ng n c ta b h n ch , ch m i th y đ c cái l i ích vi c ng d ng c a v i

đ a k thu t, mà ch a quan tâm đúng m c đ u t công s c nhân l c h c h i, nghiên

c u, ti p c n công ngh v i đ a k thu t đ có ng d ng m t cách hi u qu , đ m

b o pháp huy h t tác d ng v i đ a k thu t, mang l i l i ích kinh t cao

ây là bài h c mà chúng ta rút ra sau h n 10 n m ng d ng v i đ a k thu t

v i ch y u v i các ch c n ng l c, phân cách và tiêu n c (còn ít); và không nên

l p l i đ i v i các ng d ng nh b o v và gia c , v n là r t t t qua ch ng minh

th c ti n n c ngoài

Do v y, đ ng d ng công ngh đ t có c t v i đ a k thu t c ng chính là ng

d ng ch c n ng gia c c a v i đ a k thu t vào công trình đ t đ t hi u qu cao nh t,

c n ph i đào t o nhi u nh ng cán b chuyên sâu v v i đ a k thu t; trau d i ki n

th c v v i đ a k thu t, v s t ng tác gi a V i và t, n m v ng quy trình thi t

k và công ngh thi công công trình s d ng v i đ a k thu t làm c t C n có nh ng

ng d ng h p lý, sáng t o, có k t h p gi a v i đ a k thu t và các lo i v t li u khác

nhau, phù h p v i t ng lo i đ t, t ng ch c n ng, nhi m v m i công trình, v i đi u

ki n th c t , không nên áp d ng m t cách c ng nh c, l i mòn Và c ng c n thi t

có nh ng h i ngh khoa h c v nghiên c u ng d ng v i đ a k thu t s là n i trao

đ i , ph bi n nh ng kinh nghi m, hi u bi t v ng d ng v i đ a k thu t Vi t

Nam

L c kéo đ c tính cho 1 đ n v chi u r ng B c a m u kéo:

2.1.3 b n lâu dài c a v i đ a k thu t

V i đ a k thu t đ c dùng trong công trình v nh c u c n có đ b n lâu dài hàng ch c n m b n c a v i ngoài do nguyên li u ch t o quy t đ nh còn ph thu c vào quá trình v n chuy n, l u kho và thi công l p đ t, Các nh h ng c a quá trình này d n đ n đ b n c a v i đ a k thu t có th phân thành 3 c ch (theo tiêu chu n c a Pháp):

a) Làm h ng c u trúc c a v i đ a k thu t

Trong quá trình thi công, v i đ a k thu t b giãn th a, th ng rách do lôi kéo quá m c ho c đ ng m nh v i các v t s c nh n, th ng là các h t d m, s n, đá h c

có c nh s c i u này r t nguy hi m khi dùng v i đ a k thu t gia c đ t (m t n

đ nh c c b ), làm "túi đ a k thu t", hay làm l c ng n ch n hi n t ng xói ng m c a

đ t,

b) Làm hao t n v t li u c a v i đ a k thu t

V i đ a k thu t m t d n v t li u do bào mòn i u này x y ra khi v i đ a k thu t ti p xúc v i nh ng h t thô nhám nh cát vàng, s n s i, đá d m, đá h c th ng xuyên b d ch đ ng do xe c đi l i ho c tác d ng c a đ m Trong tr ng h p này

c n dùng lo i v i đ a k thu t làm b ng ch t li u ch ng bào mòn t t.V i đ a k thu t c ng d b các lo i g m nh m và các sinh v t khác làm th ng, đi u này c n

đ c bi t chú ý khi dùng v i đ a k thu t cho đê đ p

c) Làm thay đ i tính ch t c a v i đ a k thu t

Nh ng polyme dùng làm v i đ a k thu t (polyester, polypropylene ) có tính

b n hoá h c khá t t Tuy nhiên, trong m t s tr ng h p đ t b nhi m b n nhi u c n nghiên c u c n th n.C n chú ý v i đ a k thu t r t d h h i do tác d ng c a tia c c tím c a ánh sáng m t tr i N u do đi u ki n thi công, v i đ a k thu t ph i đ l thiên đ n 3 tu n thì c n ph i dùng lo i v i đ a k thu t ch u đ c tia c c tím Theo thí nghi m, lo i polyester có tính n đ nh v tia c c tím l n h n c

2.1.4 Ma sát và dính k t c a v i đ a k thu t v i đ t

V i đ a k thu t đ c dùng k t h p v i đ t, đá do v y c n xét đ n ma sát gi a

đ t, đá và v i đ a k thu t

Th ng dùng thí nghi m chuyên d ng (ví d h p cát l n trong c h c đ t đá)

đ xác đ nh ch tiêu ma sát c a v i đ a k thu t - h s ma sát

Khi dùng v i đ a k thu t làm c t, t ng c ng cho đ t thì c n ph i thí nghi m

đ xác đ nh c th (g i là thí nghi m t ng thích gi a v i đ a k thu t và đ t đá) Trong m t s tr ng h p khác có th l y g n đúng nh sau:

- Ma sát gi a v i đ a k thu t v i đ t r i l y b ng 0,6 ÷ 0,8 góc n i ma sát c a

đ t r i; l c dính đ n v gi a v i đ a k thu t v i đ t dính l y b ng l c dính đ n v

c a đ t

Trong ph m vi c a lu n v n là s d ng v i đ a k thu t làm c t trong đ t, do

v y ch c n quan tâm đ n các đ c tính sau:

c t ho c do bi n d ng quá m c Kh i đ p có c t đ c coi là m t kh i v t li u h n

h p có các đ c tính đã đ c c i thi n, đ c bi t là kh n ng ch u kéo, ch u c t so v i

đ t không có c t

Khi t i tr ng đ c truy n t đ t vào c t thì c ch truy n t i t đ t vào c t và

ng c l i th c hi n thông qua s c neo bám đ t/c t i v i đ t kém dính s c neo bám này là do ma sát đ t/c t ph thu c vào đ t, c t và m c đ thô nhám trên b m t

c a nó Còn đ i v i đ t dính, s c neo bám này ph thu c chính là l c dính gi a c t

v i đ t S t ng tác gi a c t m m v i đ t là s ti p thu l c kéo d c tr c t ng

kh n ng ch u t i kéo và đ ti n thi công các c t m m đ c đ t n m ngang trong

t ng, trong mái d c và d i n n đ p trùng v i tr c bi n d ng kéo chính trong đ t

không có c t Khi tính toán thi t k , ta ph i xác đ nh các l c kéo d c tr c mà c t

ph i ti p nh n vùng ch đ ng và s phân b chúng vào vùng b đ ng

Ng i ta ti n hành thí nghi m nén 3 tr c v i hai m u đ t: trong hình 2.1 m u

(a) là đ t không có c t và m u (b) là đ t có c t, v i cùng t i tr ng, gi nguyên ng

su t nén σ3 và gia t i b i ng su t nén σ1 D i t i tr ng này, m u đ t không có

2.2.2 C ch gia c ng đ t trong mái d c có c t

Hình 2.2 th hi n mái d c đ t r i khô nghiêng góc β (là góc l n h n góc ma

sát trong ϕ c a đ t) so v i ph ng ngang N u không có tác đ ng c a c t, mái đ t