LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG LƯỚI ĐỊA KỸ THUẬT TRONG THIẾT KẾ TƯỜNG CHẮN CÓ CỐT CHO CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG DẪN ĐẦU CẦU KÊNH NƯỚC MẶN - HUYỆN CẦN ĐƯỚC, TỈNH LONG AN

chuyên đề đồ án địa kỹ thuật

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ

BỘ MÔN ĐỊA KỸ THUẬT

-O0O -

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

ỨNG DỤNG LƯỚI ĐỊA KỸ THUẬT TRONG

KS Đặng Trung Chính

TP HCM, tháng 1/2010

Trang 2

LỜI CÁM ƠN

Bốn năm rưỡi ngồi trên ghế giảng đường đại học là một thời gian cực kỳ quan trọng đối với mỗi sinh viên Bởi vì trong thời gian này, mỗi sinh viên phải tự nổ lực phấn đấu học thật tốt, đồng thời cũng phải than gia tốt các phong trong Đoàn Hội…cùng với sự nổ lực của mình, thì sự giúp đỡ về nhiều mặt của ba mẹ, thầy cô, bạn bè…là rất quan trọng đối với bản thân sinh viên trong việc đón nhận những kiến thức chuẩn bị cho hành trang bước vào đời Và giai đoạn này là lúc sinh viên tổng kết lại toàn bộ kiến thức đã học thông qua luận văn tốt nghiệp này

Sinh viên không thể thực hiện được luận văn tốt nghiệp của mình nếu không

có sự giúp đỡ của ba mẹ, thầy cô, bạn bè Hãy cho sinh viên được gửi những lời cám

ơn xuất phát từ chính đáy long của mình:

 Con xin cám ơn ba mẹ, ba mẹ đã sinh con ra, nuôi dưỡng con và tạo điều kiện cho con học thành tài Con mong ba mẹ hãy nhận những lời cám ơn sâu sắc nhất của con

 Em xin cám ơn các thầy cô trong khoa Kỹ thuật Địa chất và Dầu khí nói chung và bộ môn Địa kỹ thuật nói riêng đã truyền thụ những kiến thức vô cùng quý báu cho nghề nghiệp sau này của em

 Em xin cám ơn thầy Tiến sĩ Nguyễn Đình Tứ và anh Đặng Trung Chính

đã nhiệt tình chỉ bảo, hướng dẫn em hoàn thành luận văn này

 Và cuối cùng, tôi xin cám ơn các bạn trong lớp 305KT đã giúp đỡ, chia

sẻ, động viên trong những lúc thất bại cũng như thành công

Trang 3

MỤC LỤC

LỜI CÁM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH SÁCH BẢNG BIỂU vii

TÓM TẮT LUẬN VĂN x

CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT VỀ TỈNH LONG AN 1

1.1 Vị trí địa lý 1

1.2 Địa hình 1

1.3 Khí hậu 2

1.3.1 Nhiệt độ 2

1.3.2 Độ ẩm 2

1.3.4 Lượng mưa 2

1.3.4 Lượng bốc hơi 3

1.4 Diện tích 3

1.5 Cơ sở hạ tầng 3

1.6 Đặc điểm địa chất khu vực nghiên cứu 5

1.6.1 Đặc điểm địa chất công trình khu vực 5

1.6.2 Đặc điểm địa chất thủy văn 9

CHƯƠNG 2: KHÁI QUÁT VỀ LƯỚI ĐỊA KỸ THUẬT 10

2.1 Lịch sử phát triển 10

2.2 Cấu tạo và đặc điểm 10

2.2.1 Cấu tạo 10

2.2.2 Đặc điểm 12

2.3 Cơ chế hoạt động 12

2.3.1 Cơ chế interlock 12

2.3.2 Phân bố tải trọng 14

2.4 Hiệu quả của việc sử dụng lưới địa kỹ thuật 15

2.4.1 Giảm độ dày lớp vật liệu 15

2.4.2 Tăng vòng đời công trình 15

2.4.3 Tăng khả năng chịu lực 15

2.4.4 Kiểm soát lún chênh lệch 16

2.5 Ứng dụng lưới Địa kỹ thuật trong xây dựng 16

2.5.1 Ứng dụng của lưới Địa kỹ thuật 1 trục 16

2.5.2 Ứng dụng của lưới Địa kỹ thuật 2 trục và 3 trục 19

2.5.3 Ứng dụng lưới Địa kỹ thuật trong điều kiện Việt Nam 21

CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 25

3.1 Giới thiệu 25

3.2 Xác định thông số cơ bản 26

3.2.1 Hệ số áp lực của đất 26

3.2.2 Thông số tường: 26

3.3 Kiểm toán ổn định bên ngoài 26

3.3.1 Kiểm định an toàn trượt ngang bên ngoài: 26

3.3.2 Kiểm định an toàn ổn định lật bên ngoài: 27

3.3.3 Kiểm định sức chịu tải của đất nền: 28

3.3.4 Kiểm định trượt tổng thể: 29

3.4 Kiểm toán ổn định bên trong 29

3.4.1 Kiểm toán kéo đứt lưới 29

3.4.2 Kiểm toán kéo tuột lưới 31

3.4.3 Kiểm toán mối nối 31

Trang 4

3.5 Sử dụng phần mềm MSEW thiết kế 32

CHƯƠNG IV: ỨNG DỤNG LƯỚI ĐỊA KỸ THUẬT TRONG THIẾT KẾ TƯỜNG CHẮN CÓ CỐT CHO CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG DẪN ĐẦU CẦU KÊNH NƯỚC MẶN 40

4.1 Quy mô hạng mục thiết kế 40

4.2 Giới thiệu dự án 40

4.2.1 Phương án 1: Tường chắn bằng bê tông cốt thép 41

4.2.2 Phương án 2:Tường chắn có cốt gia cố bằng lưới địa kỹ thuật, bề mặt gạch block BOSTD 42

4.2.3 So sánh hai phương án thiết kế 43

4.3 Tính toán chi tiết 46

4.4 Tính toán thiết kế nhánh phải 48

4.4.1 Chiều cao thiết kế 4.6m 48

4.5 Tính toán thiết kế nhánh trái 62

4.5.1 Chiều cao thiết kế 4.4 m 62

4.6 Yêu cầu vật liệu 76

4.6.1 Lưới địa kỹ thuật 1 trục 76

4.6.2 Vật liệu tự nhiên 77

4.6.3 Vải địa kỹ thuật 78

4.6.4 Yêu cầu thi công 78

4.7 Biện pháp thi công 81

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 85

TÀI LIỆU THAM KHẢO 87

PHỤ LỤC 88

Trang 5

DANH SÁCH HÌNH VẼ

Hình 1-1: Sơ đồ vị trí tỉnh Long 2

Hình 2-1: Lưới địa kỹ thuật 11

Hình 2-2: Lưới địa kỹ thuật được để ngoài công trường 11

Hình 2-3: Các loại lưới địa kỹ thuật 12

Hình 2-4: Cơ chế “ interlock” 13

Hình 2-5: Mô hình hoá cơ chế “ interlock” 13

Hình 2-8: Dàn trải tải trọng khi không dùng lưới 14

Hình 2-9: Dàn trải tải trọng khi gia cường bằng lưới 15

Hình 2-10: Mặt cắt ngang mái dốc 16

Hình 2-11: Thi công mái dốc ở Trung Quốc 17

Hình 2-12: Mái dốc sau khi hoàn thiện ở Trung Quốc 17

Hình 2-13: Thi công mái dốc tạo giải pháp xanh ở Hàn Quốc 18

Hình 2-14: Tường chắn có bề mặt là gạch block Dự án ở Trung Quốc 18

Hình 2-15: Tường chắn có bề mặt là tấm bê tông panel đúc sẵn cao 7.5m Dự án giao lộ Avenue- New Delhi- Ấn Độ 19

Hình 2-16: Tải lưới trên đầm lầy của Anh 19

Hình 2-17: Xe cơ giới không vào được khi không có lưới 20

Hình 2-18: Xe cơ giới vào dễ dàng khi có lưới 20

Hình 2-19: Hạng mục đường băng sân bay Riga - Latvia 21

Hình 2-20: Công trình ứng dụng lưới địa kỹ thuật ở Bình Dương 22

Hình 2-21: Công trình ứng dụng lưới địa kỹ thuật ở Hải Phòng 23

Hình 2-22: Thi công tường chắn ở khu công nghiệp Tân Cảng Sóng Thần 24

Hình 3-1: Cấu trúc tường chắn có cốt 25

Hình 3-2:Biến dạng trượt ngang 27

Hình 3-3: Biến dạng lật 27

Hình 3-4: Nền chịu tải 28

Hình 3-5: Trượt tổng thể 29

Hình 3-6: Kéo đứt lưới 30

Hình 3-7: Kéo tuột lưới 31

Trang 6

Hình 3-8: Cửa sổ quản lý phần mềm MSEW 32

Hình 3-9: Thông số bề mặt tường 32

Hình 3-10: Tính toán thông số mối nối 33

Hình 3-11: Sức bền mối nối 33

Hình 3-12: Thông số đất 34

Hình 3-13: Nhập thông số của 3 loại đất 34

Hình 3-14: Nhập số loại lưới sử dụng – loại vật liệu 35

Hình 3-15: Nhập thông số kỹ thuật của lưới 35

Hình 3-16: Kết quả chiều cao, dài, loại lưới 36

Hình 3-17: Bảng hiệu chỉnh thong số đầu vào 36

Hình 3-18: Tính toán thong số đất gia cố theo loại lưới sử dụng 37

Hình 3-19: Tính toán áp lực đất 37

Hình 3-20: Xác định áp lực đất 38

Hình 3-21: Cửa sổ quản lý phần mềm 38

Hình 3-22: Kết quả kiểm định các hệ số an toàn 39

Hình 3-23: Kết quả tính toán chi tiết áp lực lưới 39

Hình 4-1: Hiện trạng hiện hữu 40

Hình 4-2 Phương án tường bê tông cốt thép 41

Hình 4-3: Phương án tường chắn có cốt 42

Hình 4-4: Bề mặt tường các phương án thiết kế 43

Hình 4-5: Thi công các phương án 46

Hình 4-6: Sơ đồ bố trí lưới ở độ cao 4,6m 50

Hình 4-7: Sơ đồ bố trí lưới ở độ cao 4m 54

Hình 4-8: Sơ đồ bố trí lưới ở độ cao 3m 59

Hình 4-12: Hình dạng và thông số kỹ thuật của lưới ĐKT 1 trục 76

Trang 7

DANH SÁCH BẢNG BIỂU

Bảng 1-1 Chỉ tiêu cơ lý của phụ lớp 2 6

Bảng 1-2 Chỉ tiêu cơ lý của lớp 3 7

Bảng 4-1: So sánh tổng hợp hai phương án thiết kế 44

Bảng 4-2: Phân chia chiều cao tường chắn từng nhánh 46

Bảng 4-3: Bố trí lưới cho nhánh phải 47

Bảng 4-4: Bố trí lưới cho nhánh trái 48

Bảng 4-5: Thông số địa chất của từng loại đất cho chiều cao 4,6m 49

Bảng 4-6: Cách bố trí lưới cho chiều cao 4,6m 49

Bảng 4-7: Bảng kết quả tính toán sức chịu tải cho chiều cao 4,6m 50

Bảng 4-8: Bảng kết quả kiểm toán trượt ngang cho chiều cao 4,6m 51

Bảng 4-9: Bảng kết quả kiểm toán lật cho chiều cao 4,6m 51

Bảng 4-10: Bảng kết quả kiểm toán kéo đứt lưới cho chiều cao 4,6m 52

Bảng 4-11: Bảng kết quả kiểm toán mối nối cho chiều cao 4,6m 52

Bảng 4-12: Bảng kết quả kiểm toán kéo tuột cho chiều cao 4,6m 53

Bảng 4-18: Bảng kết quả kiểm toán kéo đứt lưới ngang cho chiều cao 4,0m 56

Trang 8

Trang 9

LỜI MỞ ĐẦU

Giai đoạn hiện nay, đất nước đang trên đà phát triển mạnh mẽ Một đòi hỏi cấp thiết của quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước là phải xây dựng cơ sở hạ tầng hoàn chỉnh và hiện đại Với đặc điểm đất yếu phân bố rộng rãi ở nước ta nhất là các tỉnh phía nam, việc xây dựng cơ sở hạ tầng gặp rất nhiều khó khăn Do đó, một vấn đề cấp bách được đặt ra là phải làm sao chọn những giải pháp xử lý nền đất yếu phù hợp đáp ứng yêu cầu kỹ thuật của công trình và tránh ảnh hưởng đến những công trình xung quanh

Hiện nay, việc áp dụng công nghệ mới là hướng đi phù hợp với xu thế của thời đại Do đó, nhiều giải pháp kỹ thuật tiên tiến đang từng bước đưa vào áp dụng trong điều kiện VN Một trong những giải pháp đó là áp dụng Lưới địa kỹ thuật trong thiết

kế, thi công các công trình xây dựng

Với hướng nghiên cứu trong đề tài của mình, sinh viên muốn làm sáng tỏ những vấn đề về cơ sở lý thuyết, cách tính toán thiết kế lưới địa kỹ thuật nhằm mục đích đưa lưới địa kỹ thuật vào những ứng dụng rộng rải hơn trong ngành xây dựng

Sinh viên đã cố gắng hoàn thành luận văn này một cách tốt nhất, tuy nhiên những sai sót là không thể tránh khỏi Kính mong các thầy cô và các bạn chân thành góp ý để sinh viên có thể khắc phục những thiếu sót của mình, hoàn thiện vấn đề nghiên cứu được tốt hơn

Trang 10

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Luận văn nghiên cứu về việc ứng dụng lưới địa kỹ thuật trong thiết kế tường chắn có cốt Nội dung của luận văn đi sâu tìm hiểu về cơ sở lý thuyết và những ưu điểm khi thiết kế tường chắn có cốt sử dụng lưới địa kỹ thuật và áp dụng tính toán cho công trình đường dẫn vào đầu cầu Kênh Nước Mặn – huyện Cần Đước – tỉnh Long

An

Luận văn gồm 5 chương

 Chương 1: Khái quát về tỉnh Long An

Trong chương này, sinh viên tập trung giới thiệu sơ lược về tỉnh Long An và điều kiện địa chất công trình của khu vực

 Chương 2: Giới thiệu về lưới Địa kỹ thuật

Trong chương này, sinh viên giới thiệu về lưới địa kỹ thuật, những tính chất, ưu điểm và những ứng dụng của lưới địa kỹ thuật trong kỹ thuật xây dựng nói chung và trong thực tế xây dựng Việt Nam nói riêng

 Chương 3: Cơ sở tính toán thiết kế lưới Địa kỹ thuật

Trong chương này, sinh viên trình bày cơ sở lý thuyết trong tính toán tường chắn có cốt

 Chương 4: Ứng dụng lưới Địa kỹ thuật trong thiết kế tường chắn có cốt

cho công trình đường dẫn đầu cầu Kênh Nước Mặn

Trong chương này, sinh viên sẽ trình bày quá trình tính toán thiết kế tường chắn

có cốt gia cố bằng lưới địa kỹ thuật E’GRID cho đường dẫn vào cầu tại Mố 2 của cầu Kênh Nước Mặn

 Chương 5: Kết luận và kiến nghị

Trang 11

CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT VỀ TỈNH LONG AN

1.1 Vị trí địa lý

Long An là một tỉnh thuộc đồng bằng song Cửu Long, miền nam Việt Nam,

được giới hạn bởi tọa độ địa lý:

Bộ, nên địa hình có xu hướng thấp dần từ phía Bắc - Đông Bắc xuống phía Tây - Tây Nam Phía Bắc và Đông Bắc tỉnh có một số gò đồi thấp, giữa tỉnh là vùng đồng bằng

và phía tây nam tỉnh là vùng trũng Đồng Tháp Mười (gồm có 6 huyện chiếm 66,4% diện tích tự nhiên toàn tỉnh) thường xuyên bị ngập hang năm, trong đó có khu rừng

tràm ngập phèn rộng 46.300 ha

Địa hình Long An bị chia cắt nhiều bởi hệ thống sông và kênh rạch chằng chịt

với tổng chiều dài lên tới 8.912 km Trong đó có mặt các dạng địa hình sau:

Địa hình tích tụ các trầm tích Holocen, địa hình này xuất hiện dưới dạng bãi bồi dọc theo hệ thống song Vàm Cỏ tạo ra các đồng bằng tích tụ sông – biển hỗn hợp Trên bề mặt của dạng địa hình này phát triển hệ thống sông rạch chằng chịt Dạng địa

hình này phân bố chủ yếu ở phía Bắc của tỉnh

Các đồng bằng tích tụ sông – đầm lầy phân bố chủ yếu ở phía Tây của tỉnh Dạng địa hình này cũng bị chia cắt bởi hệ thống sông và kênh rạch chính trong vùng

Trang 12

Hình 1-1: Sơ đồ vị trí tỉnh Long An

1.3 Khí hậu

Tỉnh Long An chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa, có hai mùa rõ rệt

là mùa mưa và mùa nắng Mùa mưa kéo dài từ tháng 5 đến tháng 11, mùa nắng kéo dài

từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau Sau đây là vài nét đặc trưng về khí hậu của tỉnh Long

An

1.3.1 Nhiệt độ

Long An có nhiệt độ trung bình hàng năm vào khoảng 27,4°C Thường vào tháng 4 có nhiệt độ trung bình cao nhất là 28,9°C, tháng 1 có nhiệt độ trung bình thấp nhất là 25,2°C Nhiệt độ cao nhất tuyệt đối là 37,7°C và thấp nhất tuyệt đối là 16,8°C

1.3.2 Độ ẩm

Độ ẩm trong vùng thay đổi theo mùa trong năm Mùa mưa độ ẩm trung bình từ 79% đến 86% và mùa nắng từ 70% đến 79% Độ ẩm trung bình hàng năm khoảng 80% đến 82%

1.3.4 Lượng mưa

Mùa mưa trong vùng kéo dài từ tháng 5 đến tháng 11, lượng mưa rơi chiếm từ 90-94% lượng mưa cả năm, lượng mưa cao nhất vào tháng 8 và tháng 9 Lượng mưa trung bình hàng năm là 1.620mm, lượng mưa năm nhiều nhất là 1.698,8 mm, lượng mưa năm thấp nhất là 1.349,8 mm Lượng mưa phân bố không đều, giảm dần từ khu vực giáp ranh thành phố Hồ Chí Minh xuông phía Tây và Tây Nam Các huyện phía

Trang 13

Đông Nam gần biển có lượng mưa thấp nhất Cường độ mưa lớn là xói mòn ở vùng gò cao, kết hợp với triều cường gây ra lũ ngập úng ở những vùng trũng ảnh hưởng đến sản xuất và đời sống của nhân dân

1.3.4 Lượng bốc hơi

Lượng bốc hơi cũng thay đổi theo mùa, về mùa mưa lượng bốc hơi thấp, mùa nắng lượng bốc hơi cao Tài liệu khí tượng tại trạm tân An cho thấy lượng bốc hơi cao nhất là 1.240 mm/năm và thấp nhất là 857 mm/năm

1.5 Cơ sở hạ tầng

Trên địa bàn tỉnh Long An có hai loại hình giao thồn chính đó là giao thông đường bộ và giao thông đường thủy

 Giao thông đường bộ

Nhìn chung hệ thống giao thông bộ được ưu tiên tập trung đầu tư, góp phần tích cực trong việc phát triển sản xuất và cải thiện đời sống dân cư Tuy nhiên cũng còn một số tuyến chưa đáp ứng được nhu cầu vận chuyễn, thiếu tính đồng bộ giữa đường

và cầu, chưa tạo được các tuyến nhánh liên hoàn

Mạng lưới giao thông khu vực phía Nam hầu như không tăng thêm, chủ yếu là cải tạo, nâng cấp, mở rộng, ngoại trừ một số tuyến giao thông nông thôn Khu vực phía Bắc mạng lưới giao thông phát triển khá nhanh góp phần khai hoang phục hóa, phân

bổ lại dân cư Tuy nhiên, đến nay khu vực này đường giao thông còn khá thưa thớt, đường tỉnh chỉ có một vài tuyến độc đạo ô tô đi qua, các tuyến nhánh đi vào các cụm

Trang 14

dân cư chưa được xây dựng hết nên đã ảnh hưởng đến sự đi lại và việc tổ chức cuộc sống người dân nông thôn

Hiện nay hầu hết các tuyến chính từ tỉnh xuống huyện và các tuyến vào các khu công nghiệp hệ thống cầu và đường đã được xây dựng đồng bộ về tải trọng Tuy nhiên vẫn còn một số tuyến có các cầu tải trọng thấp, làm hạn chế rất nhiều trong việc khai thác và vận chuyển hàng hóa

Các tuyến giao thông vành đai biên giới trong nhiều năm qua tuy đã được đầu tư nhưng chủ yếu là các tuyến giao thông nông thôn, quy mô nhỏ, cầu đường chưa đồng bộ, đã ảnh hưởng đến việc phòng thủ quốc gia và chống buôn lậu

Xây dựng giao thông nông thôn trong nhiều năm qua trở thành phong trào rộng lớn, kết hợp từ nguồn vốn ngân sách và đóng góp của dân cư Hiện nay có 156 trên tổng số 188 xã có đường ô tô đến trung tâm (chiếm 83%), còn 32 xã thuộc 7 huyện chưa có đường ô tô đến trung tâm bao gồm 18 tuyến đường với tổng chiều dài 126 km

và 140 cầu/6637md

Đầu tư cho ngành giao thông trong thời gian qua không ngừng tăng lên qua các năm Tuy nhiên nguồn vốn ngân sách cho việc duy tu bảo dưỡng được bố trí hàng năm còn thấp nên chất lượng đường mau xuống cấp Các chuyên gia kinh tế khuyến cáo cần ưu tiên vốn cho duy tu bảo dưỡng hơn là đầu tư xây dựng mới sẽ mang lại hiệu quả về mặt kinh tế – xã hội lớn hơn nhiều

Đánh giá khái quát chung hệ thống đường bộ trong thời gian qua được tỉnh quan tâm tập trung đầu tư nhưng nhìn chung còn chưa rộng khắp và chưa đồng bộ, ảnh hưởng đến thu hút đầu tư phát triển kinh tế xã hội của tỉnh

 Giao thông đường thủy

Mạng lưới giao thông thủy hầu như không tăng từ năm 1995 đến nay với quy

mô 2.559 km Mật độ đường thủy theo diện tích là 0,59 Km/Km2 và theo dân số là 1,8 Km/vạn dân với các tuyến đường thủy chính là Sông Vàm Cỏ, Vàm Cỏ Đông, Vàm

Cỏ Tây, sông Rạch Cát…

Ngoài ra các tuyến đường thủy nông thôn nhất là các huyện thuộc vùng Đồng Tháp Mười người dân có thể dùng ghe, tàu đi lại từ nhà này sang nhà khác, từ khu vực này sang khu vực khác và ghe tàu chính là phương tiện đi lại, làm ăn sinh sống của

Trang 15

nhiều hộ gia đình vùng Đồng Tháp Mười Các xã chưa có đường ô tô đến được trung tâm thì chủ yếu đi lại bằng đường thủy

Tuy nhiên hiện nay mạng lưới đường thủy vẫn chủ yếu dựa vào lợi thế tự nhiên, chưa khai thác được hết tiềm năng hiện có, hệ thống hỗ trợ như phao tiêu, báo hiệu đường thủy nội địa còn thiếu Hiện tượng lấn chiếm dòng chảy, luồng chạy của tàu, vi phạm hành lang bảo vệ đường thủy nội địa như xây dựng nhà ở, các bến bãi chứa vật liệu xây dựng, họp chợ… chưa được ngăn chặn kịp thời Nhiều tuyến đường thủy qua khai thác nhiều năm có độ bồi lắng lớn nhưng chưa được nạo vét làm ảnh hưởng đến khả năng đi lại của phương tiện

Long An có tiềm năng về đường thủy rất lớn nhưng lại là một trở ngại cho xây dựng giao thông đường bộ

Hệ thống cấp nước tự nhiên của Long An qua dòng chảy của sông Vàm Cỏ, Vàm Cỏ Đông và Vàm Cỏ Tây trong tình trạng nhiễm phèn và nhiễm mặn

Tính đến cuối năm 2004 trên phạm vi toàn tỉnh có 100% xã (188/188) có điện lưới quốc gia về đến trung tâm và có 92,7% hộ dân cư có điện thắp sáng

Nhìn chung, các trạm biến áp của tỉnh đều trong tình trạng thừa tải, các nguồn diesel dự phòng chỉ có thể đáp ứng một phần nhu cầu điện năng cho các hộ sử dụng điện ưu tiên trong lúc mất điện

1.6 Đặc điểm địa chất khu vực nghiên cứu

1.6.1 Đặc điểm địa chất công trình khu vực

Theo hồ sơ khảo sát địa chất, khu vực Mố 2 chia thành 5 lớp đất từ trên xuống dưới như sau:

 Lớp 1 :

Phần đất mặt của khu vực gồm có 2 loại như sau:

- Đất đắp gồm lớp mặt là sỏi sạn laterit lẫn sét cứng màu nâu đỏ (nền đường hiện hữu), tiếp theo là lớp sét màu xám vàng, xám xanh, trạng thái dẻo mềm – dẻo cứng Hai lỗ khoan LKT1 và LKT15 có vị trí thuộc điểm đầu và điểm cuối của dự án, nằm trên Hương Lộ 23 hiện hữu

- Đất mặt là lớp sét màu xám xanh, xám vàng, trạng thái dẻo mềm - dẻo cứng Lớp gặp ở lỗ khoan còn lại (trừ 2 lỗ khoan dưới nước LKC4 và LKC5)

Trang 16

Lớp 1 gặp ở tất cả các lỗ khoan trừ 2 lỗ khoan dưới nước LKC4 và LKC5 Bề dày của lớp thay đổi từ 0,5m (LKT5) đến 2,0m (LKT1) Cao độ đáy lớp thay đổi từ 0,66m (LKC2) đến -0,90m (LKT9)

 Lớp 2 :

BÙN SÉT màu xám xanh Phụ lớp này được gặp tất cả các lỗ khoan, trừ lỗ

khoan LKC4 Các lỗ khoan từ T1 đến T9 (từ điểm đầu tuyến đến bờ kênh), đến độ sâu 10m kết thúc lỗ khoan, bề dày của phụ lớp chưa được khoan qua hết Bề dày của phụ lớp thay đổi từ 1,6m (LKC5) đến 10,0m (LKC2) Cao độ đáy phụ lớp này thay đổi từ -8,2m (LKC6) đến -9,6m (LKC1)

Bảng 1-1 Chỉ tiêu cơ lý của phụ lớp 2

SÉT màu xám vàng, xám nâu trạng thái dẻo cứng – nửa cứng Phụ lớp này

được gặp ở các lỗ khoan từ LKC4 đến LKC8, LKT10 đến LKT15 Các lỗ khoan từ T10 đến T15 (từ điểm bề kênh phía Long Hựu đến điểm cuối tuyến), đến độ sâu 10m

Trang 17

kết thúc lỗ khoan, bề dày của lỗ khoan chưa được khoan qua hết Bề dày của phụ lớp thay đổi từ 4,2m (LKC7) đến 9,0m (LKT4) Cao độ đáy phụ lớp này thay đổi từ - 13,0m (LKC7 và LKC8) đến - 18,0m (LKC4)

Bảng 1-2: Chỉ tiêu cơ lý của lớp 3

CÁT SÉT, màu xám vàng, đôi chỗ kẹp sét, trạng thái dẻo Lớp này gặp ở lỗ

khoan C1,C3 đến C8 Bề dày lớp thay đổi từ 1,7m (LKC3) đến 8,3m (LKC8) Cao độ đáy lớp thay đổi từ - 19,0m (LKC7) đến – 31,0m (LKC1)

Trang 18

Bảng 1-3: Chỉ tiêu cơ lý của lớp 4

CÁT hạt nhỏ đôi chỗ hạt trung lẫn ít sạn sỏi hay bột sét, kết cấu chặt vừa – chặt

Lớp này gặp ở tất cả các lỗ khoan cầu Tại lỗ khoan LKC1, LKC2, LKC7, bề dày lớp chưa được khoan qua hết Bề dày của lớp thay đổi tu7226,2m (LKC4) đến 39,3m (LKC6) Cao độ đáy lớp từ - 53,0m (LKC6) đến - 58,0m (LKC8)

Trang 19

Bảng 1-4: Chỉ tiêu cơ lý của lớp 5

Giá trị N của SPT (Búa/30cm) 25 – 50

Đặc biệt có một số vị trí trong lớp 5, giá trị SPT là 17 hay 18 búa – xem cụ thể trong phần hình trụ các lỗ khoan

1.6.2 Đặc điểm địa chất thủy văn

 Nước mặt

Kênh Nước Mặn nối liền sông Rạch Cát và Vàm Cỏ, đây là vùng chịu ảnh hưởng nhiều của mưa lũ và của chế độ thủy triều của biển Đông – chế độ bán nhật triều Mực nước cao xuất hiện vào mùa mưa, còn lại là thời kỳ mực nước thấp

 Nước dưới đất

Mực nước ngầm đo được trong các lỗ khoan nằm nông và thay đổi theo mùa

Cụ thể cao độ mực nước biến thiên từ - 0,3m (LKT8) đến - 0,8m (LKT9)

Trang 20

CHƯƠNG 2: KHÁI QUÁT VỀ LƯỚI ĐỊA KỸ THUẬT

2.1 Lịch sử phát triển

Đất chịu kéo rất yếu và do đó khái niệm gia cường đất từ vật liệu sợi tự nhiên

đã có từ thời Babylon Ví dụ, sậy được bộ tộc Sivalk sử dụng để gia cố cho bùn từ

5000 năm trước công nguyên Hoặc là từ xa xưa dân ta cũng dùng rơm để trộn với bùn xây nên những búc tường bằng đất sét vững chắc Ngay cả loài vật, chim cũng biết sử dụng kỹ thuật này như dùng rơm trộn với đất để làm tổ

Mặc dù có nhiều bằng chứng chứng minh rằng gia cường đất xuất hiện từ rất lâu, thế nhưng việc phát triển những khái niệm trên dựa theo những tính toán khoa học lại thuộc về một kỹ sư người Pháp, Henry Vidal Vidal đã đưa ra công thức tính toán đầu tiên vào năm 1967 Phương pháp này đã phát triển đến hơn 3000 loại kết cấu gia cường đất ở hơn 30 quốc gia Vài năm trước đây, hầu hết các kết cấu gia cường đất đều sử dụng những thanh thép Thế nhưng tuổi thọ của các kết cấu này phụ thuộc nhiều vào các yếu tố ăn mòn trong đất và khí hậu của từng quốc gia Do đó như một tất yếu của tự nhiên, các sản phẩm gia cường bằng nhựa không bị ăn mòn sẽ thay thế dần các thanh thép

Hiện nay có rất nhiều vật liệu nhựa tổng hợp dùng để gia cường đất Trong đó Lưới địa kỹ thuật là một vật liệu tiên tiến và ngày càng được sử dụng rộng rải để gia cường đất

Lưới địa kỹ thuật được sản xuất đầu tiên năm 1978 tại Anh, bởi công ty Netlon (và hiện giờ là tập đoàn Tensar International) Sau đó đến Stabilenka của Hà Lan

2.2 Cấu tạo và đặc điểm.

2.2.1 Cấu tạo

Lưới địa kỹ thuật giống như tờ bìa dày có lỗ, có thể cuộn tròn lại Kích thước lỗ

có thể thay đổi tuỳ theo loại lưới địa kỹ thuật rộng vừa đủ để cài chặt với đất, sỏi xung quanh

Trang 21

Hình 2-1: Lưới địa kỹ thuật

Lưới địa kỹ thuật được làm bằng chất polypropylen (PP), polyester (PE) hay bọc bằng polyetylen-teretalat (PET) vói phương pháp ép và dãn dọc Vật liệu dùng làm lưới địa kỹ thuật có sức chịu kéo đứt rất lớn 40.000 psi (so với sắt là 36.000 psi) Các lưới địa kỹ thuật thường làm bằng chất liệu polyetylen có tỷ trọng cao HDPE (high density polyethylên) giúp cho lưới bền vững dưới các tác động của môi trường, tia cực tím Do đó, điều kiện bảo quản sản phẩm rất dễ dàng, có thể để trực tiếp ngoài công trường mà không cần phải che chắn

Hình 2-2: Lưới địa kỹ thuật được để ngoài công trường

Hàm lượng Cacbonblack trong lưới địa kỹ thuật thường lớn hơn 2% giúp cho lưới có thể chịu được mọi tác nhân của môi trường

Trang 22

Lưới địa kỹ thuật được chia thành 3 nhóm:

Lưới 1 trục Lưới 2 trục Lưới 3 trục

Hình 2-3: Các loại lưới địa kỹ thuật

Lưới 1 trục (uniaxial geogrid) có sức chịu kéo theo một hướng dọc máy, thường để gia

cố mái dốc, tường chắn v.v

Lưới 2 trục (biaxial geogrid) có sức kéo cả hai hướng, thường dùng để gia có nền đường, nền móng công trình v.v Trái với vải, hướng ngang máy có sức chịu kéo lớn hơn dọc máy

Lưới 3 trục (triaxial geogrid) có sức chịu kéo theo cả hai hướng, dùng để gia cố nền đất yếu

2.2.2 Đặc điểm

Lưới địa kỹ thuật một trục được sản xuất từ polietilen có tỷ trọng cao, HDPE (high density polyethylen) còn lưới hai trục làm bằng polietilen hoặc polipropilen hoặc

cả hai Các loại lưới địa kỹ thuật đều có những đặc điểm sau:

- Sức chịu kéo lớn không thua kém gì các thanh kim loại

- Tính cài chặt với vật liệu chung quanh, tạo nên một lớp móngvững chắc, nhất là chống lại sự trượt của đất đắp dùng làm đê đập, tường chắn đất

- Tính đa năng: hầu như thích hợp với mọi loại đất, đá

- Giản dị: thi công dễ dàng, không cần máy móc, chỉ 2 người là có thể trải lưới

- Lâu dài: ít bị hủy họai bởi thời tiết, tia tử ngoại, bởi môi trường chung quanh như đất

có axít, kiềm, và các chất độc hại khác

2.3 Cơ chế hoạt động

2.3.1 Cơ chế interlock

Cơ chế này giúp giữ các hạt đất ở bên trong ô lưới nhằm ngăn ngừa chuyển vị ngang của đất

Trang 23

Hình 2-4: Cơ chế “ interlock”

Mô hình hoá cơ chế interlock của lưới địa kỹ thuật như sau:

- Các hòn bi có thể sắp xếp được thành kim tự tháp do các bệ cứng ở phía dưới cùng Chính bệ cứng này ngăn ngừa chuyển vị ngang của các hòn bi đảm bảo sự bền vững của kết cấu Nếu rút bệ cứng ra thì các hòn bi rơi xuống

Hình 2-5: Mô hình hoá cơ chế “ interlock”

Trang 24

- Các ô lưới cũng có tác dụng như các bệ cứng nói trên giữ các hạt đất trong các

ô lưới Khi có tải trọng thẳng đứng tác dụng, dưới sự hỗ trợ của các ô lưới các hạt đất được sắp xếp thành hình chóp và sự tương hỗ của các ô lưới liền nhau giúp cố định vị trí của chúng không cho chuyển vị ngang xuất hiện

Trang 25

Khi nền đất được gia cường bằng lưới địa kỹ thuật, tải trọng thẳng đứng được phân bố thành tải trọng nằm ngang dưới một góc 450 Như vậy, áp lực tác dụng lên nền đất sẽ giảm đi

và do đó gia tăng được sức chịu tải cho nền

Hình 2-9: Dàn trải tải trọng khi gia cường bằng lưới

2.4 Hiệu quả của việc sử dụng lưới địa kỹ thuật

Với hai cơ chế hoạt động nêu trên, lưới địa kỹ thuật đem lại những lợi ích thiết thục như sau:

2.4.1 Giảm độ dày lớp vật liệu

Giảm bề dày lớp vật liệu khoảng 33%, từ một công trình tiêu chuẩn, nhà thầu có thể dễ dàng giải quyết các vấn đề lắp đặt tại hiện trường và tiết kiệm khoảng 25% chi phí sử lý nền móng

2.4.2 Tăng vòng đời công trình

Cải tạo nâng cấp công trình đường, đặc biệt là phải thi công toàn bộ móng công trình

là hạng mục tốn kém đối với bất kỳ chủ đầu tư nào Nếu sử dụng một lớp gia cố cơ học, vòng đời mặt đường sẽ tăng gấp ba lần hoặc lâu hơn và nhờ vậy giảm chi phí duy tu bảo dưỡng hằng năm do phải thay lớp áo nhựa đường

2.4.3 Tăng khả năng chịu lực

Trên các lớp móng yếu, chẳng hạn như nền đất bùn, có lúc cần thi công đoạn đường tạm có khả năng chịu lực lớn Đưa cần cẩu vào lắp đặt công trình là một ví dụ điển hình Điều này đòi hỏi phải tăng khả năng chịu lực của nền đất và thiết kế sao cho đảm bảo hoạt động an toàn tại công trường

Trang 26

2.4.4 Kiểm soát lún chênh lệch

Nhiều công trình thi công tại các khu vực có nền móng không ổn định và các lớp mặt đường dễ bị lún cục bộ gây phá vỡ kết cấu công trình Việc sử dụng lưới địa kỹ thuật sẽ giúp kiểm soát hiện tượng lún lệch đảm bảo an toàn cho công trình sử dụng

2.5 Ứng dụng lưới Địa kỹ thuật trong xây dựng

2.5.1 Ứng dụng của lưới Địa kỹ thuật 1 trục

a Thi công các mái Taluy dốc đứng

- Độ an toàn cao, bền vững với môi trường, vòng đời thiết kế 120 năm

- Thời gian thi công nhanh chóng

- Tiết kiệm được chi phí so với các kết cấu trọng lực và bê tông gia cố truyền thống

- Tận dụng vật liệu tại chỗ

- Cho phép máy móc hạng nặng hoạt động gần khu vực mép mái dốc để đầm chặt đều

- Sử dụng giải pháp trồng cỏ trên mặt mái dốc tạo cảnh quan và thân thiện với môi trường

Hình 2-10: Mặt cắt ngang mái dốc

Tiêu đề	Ứng Dụng Lưới Địa Kỹ Thuật Trong Thiết Kế Tường Chắn Có Cốt Cho Công Trình Đường Dẫn Đầu Cầu Kênh Nước Mặn - Huyện Cần Đước, Tỉnh Long An
Tác giả	Đặng Quý Tân
Người hướng dẫn	TS. Nguyễn Đình Tứ, KS. Đặng Trung Chính
Trường học	Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Địa Chất & Dầu Khí
Thể loại	Luận văn tốt nghiệp
Năm xuất bản	2010
Thành phố	Thành phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	52
Dung lượng	9,39 MB