(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai

(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phương pháp tính ổn định cho kè trên hệ thống cọc, áp dụng cho công trình kè Ngòi Đum - tỉnh Lào Cai

B N CAM K T

Tên đ tài lu n v n: “Nghiên c u ph ng pháp t nh n đ nh cho kè trên h th ng

c c, áp d ng cho công trình kè Ngòi um – t nh Lào Cai”

Tôi xin cam đoan đ tƠi lu n v n c a tôi hoƠn toƠn lƠ do tôi lƠm Nh ng k t qu nghiên c u không sao chép t b t k ngu n thông tin nƠo khác N u vi ph m tôi xin hoƠn toƠn ch u trách nhi m, ch u b t k các hình th c k lu t nƠo c a NhƠ tr ng

H c viên

Th n Ng c S n

Xin c m n NhƠ tr ng, các th y cô giáo trong Tr ng i h c Th y L i, Phòng đƠo

t o i h c vƠ sau i h c v s giúp đ trong th i gian tác gi h c t p vƠ nghiên c u Tôi xin chân thành c m n lƣnh đ o công ty c ph n t v n xây d ng Sông H ng Lào Cai đƣ 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 nƠy Xin chơn thƠnh c m n các đ ng nghi p trong đƣ t o đi u ki n, giúp đ cho tác gi trong quá trình h c t p c ng nh hoƠn thi n lu n v n

Cu i cùng tác gi xin bƠy t lòng bi t n sơu s c đ n cha m , các anh em trong gia đình t o đi u ki n cho tác gi hoƠn thƠnh quá trình h c t p vƠ vi t lu n v n nƠy

Hà N i, ngày… tháng …n m 2017

H c viên cao h c

Th n Ng c S n

M C L C

M U 1

1 Tên đ tài: 1

2 Tính c p thi t c a đ tài 1

3 Cách ti p c n vƠ ph ng pháp nghiên c u 2

CH NG I: T NG QUAN V KÈ VÀ TÍNH TOÁN N NH CHO KÈ 4

1.1 Tình hình xây d ng kè trên th gi i và Vi t Nam 4

1.1.1 Tình hình xây d ng kè trên th gi i 4

1.1.2 Tình hình xây d ng và các gi i pháp cho kè Vi t Nam 6

1.3 ng d ng c c trong gia c n đ nh kè 17

1.4 S c n thi t ph i nghiên c u 22

1.5 K t lu n ch ng 22

CH NG 2: PHÂN TệCH, L A CH N PH NG PHÁP TệNH TOÁN N NH CHO KÈ TRÊN H TH NG C C 24

2.1 b n, s c kháng c t c a đ t 24

2.1.1 S c kháng c t c a đ t 24

2.1.2 b n c a đ t 28

2.2.Bài toán th m 30

2.2.1 C u trúc thành ph n c a đ t 30

2.2.2 C u trúc thành ph n c a đ t 31

2.2.3 Dòng th m n c 31

2.2.4 Ph ng trình vi phơn c b n c a bài toán th m 33

2.2.5 Gi i bài toán th m b ng ph ng pháp ph n t h u h n 33

2.3 L a ch n ph ng pháp tính 35

2.4 Ph ng pháp tính 37

2.4.1 Tính toán n đ nh theoph ng pháp ph n t h u h n 37

2.5 L a ch n ph ng pháp tính toán n đ nh kè đ c gia c b ng c c 51

2.6 L a ch n ph n m m tính toán 52

2.7 K t lu n ch ng 2 54

CH NG 3: NG D NG PHÂN TÍCH N NH KỆ NGọI UM ậT NH LÀO CAI 56

3.1 Gi i thi u v công trình 56

3.1.1 V trí đ a lý 56

3.1.2 c đi m đ a hình, đ a m o 56

3.1.3 c đi m đ a ch t 56

3.1.4 Khí t ng, th y v n 57

3.2 Hi n tr ng sói l 60

3.3 Tính toán n đ nh k t c u công trình 60

3.4 K t lu n ch ng 3 80

K T LU N ậ KI N NGH 81

1 Các k t qu đ t đ c 81

2 M t s v n đ t n t i 81

3 Ki n ngh 81

TÀI LI U THAM KH O 82

DANH M C HÌNH V

Hình 1.2 Kè Sông t i Hà Kh u ậ Trung Qu c 5

Hình 1.3 Kè đê bi n theo công ngh Hà Lan 6

Hình 1.4 Kè t ng đ ng 7

Hình 1.5 Kè mái nghiêng 8

Hình 1.6 Th m r đá 12

Hình 1.8 C u t o kè lát mái 14

Hình 1.7 Th m bê tông 14

Hình 1.9 Hình nh kè lát mái 15

Hình 1.10 M hàn c c 16

Hình 1.11 K t c u kè t ng đ ng trên n n c c 17

Hình 1.12 Gia c b b ng c c tre 18

Hình 1.13 ng d ng c c bê tông trong gia c kè 19

Hình 1.14 C c c ván bê tông c t thép 20

Hình 2.1 Hình nh m t tr t công trình 24

Hình 2.2 nh lu t coulomb v i đ t r i 26

Hình 2.3 nh lu t coulomb v i đ t dính 26

Hình 2.4 ng Coulom kéo dài 27

Hình 2.5 Tr ng thái ng su t t i đi m M trong n n đ t 28

Hình 2.6 Vòng tròn Morh ng su t 29

Hình 2.9 Th truy n đ ng pha n c 32

Hình 2.10 Quan hê ng su t ậ bi n d ng (đƠn - d o) 39

Hình 2.11 ng bao c c h n 40

Hình 2.12 Lý thuy t phá ho i Mohr ậ Coulomb 41

Hình 2.13 Quan h ng su t pháp và ng su t c t, gi m c ng đ ch ng c t 51

Hình 3.1 Bình đ tuy n kè 62

Hình 3.2 M t c t ngang kè 63

Hình 3.3 S đ m t c t ngang kè khi ch a có c c 77

Hình 3.4 K t qu tính n đ nh h s n đ nh theo Bishop ( theo TCN262-2000 thì

<1.4) nên m t n đ nh 77

Hình 3.5 S đ m t c t ngang kè khi có c c 78

Hình 3.6 K t qu tính n đ nh h s n đ nh theo Bishop ( theo TCN262-2000 thì <1.4) nên n đ nh 78

Hình 3.7 T ng chuy n v .79

Hình 3.8 ng su t theo ph ng Y 79

DANH M C B NG BI U B ng 3.1 T ng h p các l c tác d ng kè đ ng 7m 68

B ng 3.2 : T ng h p các l c tác d ng kè đ ng 6.5m 70

B ng 3.3 K t qu tính toán ng su t 72

B ng 3.4 B ng tính đ lún 73

B ng 3.6 B ng tính đ lún 75

B ng 3.7 Thông s c c BTCT 20x20 cm 76

M U

1 Tên đ tài:

“NGHIểN C U PH NG PHÁP TệNH TOÁN N NH CHO KÈ TRÊN H

TH NG C C, ÁP D NG CHO CỌNG TRỊNH KỆ NGọI UM- T NH LÀO CAI”

2 Tính c p thi t c a đ tài

Tnh LƠo Cai nói chung vƠ Ph ng Kim Tân nói riêng chi m m t v trí quan tr ng trong s phát tri n kinh t xã h i c a tnh LƠo Cai ơy lƠ đ u m i giao thông c a

qu c l 58 đi các t nh lân c n Yên Bái, Phú Th , Vi t Trì và t i Hà N i

Hình 1.1 Kứ Ngòi um – T nh Lào Cai

Ng i dân sinh s ng hai bên b sông, khu v c ph ng Kim Tơn đang h t s c lo l ng khi hi n t ng s t l b ngày càng m nh vƠ có xu h ng xâm nh p sâu vào khu dân

c

Trong nh ng n m qua, Chính quy n các c p c a t nh LƠo Cai đƣ đ u t r t nhi u vào

vi c xây d ng các công trình kè b o v b sông Tuy nhiên, do nh h ng c a bi n đ i khí h u vƠ tác đ ng c a quá trình phát tri n kinh t xã h i nên xu th s t l b sông ngày càng tr nên tr m tr ng và n u không có bi n pháp k p th i đ b o v b thì tính

m ng và tài s n c a ng i dân s b đe d a nghiêm tr ng Vì th , vi c xây d ng tuy n

kè đ b o v b sông kh i b s t l , lƠm t ng kh n ng thoát l , truy n tri u c a sông,

đ ng th i t o v m quan cho khu v c đô th là h t s c c n thi t, đáp ng đ c mong

mu n c a ng i dân trong khu v c nói riêng và trong huy n, trong t nh nói chung Tuy n kè b o v b s t o đi u ki n thu n l i cho vi c xây d ng h th ng k t c u h

t ng khu v c góp ph n phát tri n kinh t xã h i c a Ph ng

Ti p c n t các ngu n thông tin (trên m ng, tài li u thu th p t các đ tài, d án có liên quan), t ngu n tri th c khoa h c (các đ tài, lu n v n, lu n án đƣ th c hi n) đ gi i quy t v n đ

b Ph ng pháp nghiên c u sau:

1 Thu th p, phơn tích, t ng h p các tƠi li u, các k t qu nghiên c u c a các tác gi khác đƣ công b trong vƠ ngoƠi n c liên quan đ n lu n án

2 Nghiên c u lý thuy t: Phơn tích v n đ nghiên c u trên c s lý thuy t v n đ nh

c a kè theo ph ng pháp cơn b ng gi i h n phơn th i vƠ ph ng pháp ph n t h u

h n

CH NG I: T NG QUAN V KÈ VÀ TÍNH TOÁN N NH CHO KÈ

B sông chu tác đ ng c a dòng ch y nên d b xói l , c n ph i làm kè b o v Trong các tr ng h p khác, do nhu c u phát tri n kinh t , xây d ng các đi m du l ch

c nh quan ven b sông vùng đô th c ng có nhu c u kè b T ng quan v các gi i pháp xây d ng kè ch ng s t l b sông, bi n hi n nay:

1. Gi i pháp thông th ng hi n đang s d ng:

- Tr ng các lo i cây thân thi n v i môi tr ng đ ch ng s t l đ t;

- Dùng các lo i v t li u đ a ph ng nh c c g , c tràm, ván g ầ;

- Dùng k t c u đá xơy, g ch xây t i ch t o mái taluy ch ng s t l ;

- Dùng k t c u kè bê tông, bê tông c t thép đ t i ch ;

- Dùng c c BTCT k t h p các b n ch n đ t;

- Dùng c c ván thép;

- Dùng k t h p các gi i pháp trên

2. S d ng công ngh m i (c c ván D ng l c): Dùng c c ván bê tông d ng l c

1.1 Tình hình xây d ng kè trên th gi i và Vi t Nam

1.1.1 Tình hình xây d ng kè trên th gi i

Ngày nay các n c nh HƠ Lan, M , Nh t ầ v i s phát tri n c a khoa h c công ngh , v t li u m i và máy móc thi công hi n đ i đƣ xơy d ng đ c các h th ng công trình kiên c nh m ch ng l i nh ng nh h ng t bi n v i t n su t hi m Tr c đơy quan đi m thi t k đê kè truy n th ng các n c châu Âu là h n ch t i đa sóng tràn qua do v y cao trình đ nh đê kè r t cao nh ng r i ro khi x y ra s c thì h u qu là r t

l n Trong nh ng n m g n đơy, t duy vƠ ph ng pháp lu n thi t k đê kè các n c phát tri n đƣ vƠ đang có s bi n chuy n rõ r t Gi i pháp k t c u, ch c n ng vƠ đi u

ki n làm vi c c a đê kè đ c đ a ra xem xét m t cách ch nh th h n theo quan đi m

h th ng, b n v ng và hài hòa v i môi tr ng V c u t o hình h c và k t c u: Khi xây

d ng ho c nâng c p đê lên r t cao đ ch ng (không cho phép) sóng tràn qua thì d n

đ n công trình r t đ s , gây nh h ng đ n c nh quan c a vùng b Tuy nhiên v n có

th b h h ng do áp l c sóng l n d n t i thi t h i khôn l ng Thay vƠo đó ta có th xây d ng đ ch u đ c sóng trƠn qua đê kè, nh ng không th b v T t nhiên khi ch p

nh n sóng trƠn c ng có ngh a lƠ ch p nh n m t s thi t h i nh t đ nh vùng phía sau

đ c b o v , tuy nhiên so v i tr ng h p v đê kè thì thi t h i trong tr ng h p này là không đáng k c bi t là n u nh m t kho ng không gian nh t đ nh phía sau ta quy

ho ch thƠnh vùng đ m đa ch c n ng đ thích nghi v i đi u ki n b ng p m t m c đ

và t n su t nh t đ nh ơy chính lƠ cách ti p c n theo quan đi m h th ng, l i d ng

t ng h p, và b n v ng vùng b o v b ComCoast (Combining Functions in Coastal Defence Zone) c a liên minh Châu Âu

Trên th gi i, nghiên c u đánh giá hi u qu các công trình b o v b đ c đ cao

nh m t o c s cho các nghiên c u các công trình, k t c u m i đ t ng c ng kh

n ng b o v b và ch nh tr sông Nh ng qu c gia đi đ u trong l nh v c này ph i k

đ n nh HƠ Lan, an M ch, Trung Qu c, M ầ

Hình 1.2 Kè Sông t i Hà Kh u – Trung Qu c

Th gi i đang đ ng tr c nguy c do bi n đ i khí h u toàn c u Các n c phát tri n

nh HƠ Lan, Anh, M ầ đ u đƣ có nh ng b c đi m nh d n, nh m đón đ u các kh

n ng x u nh t có th x y ra nh : RƠ soát, đánh giá l i hi u qu c a các công trình hi n

t i, t đó đ xu t các bi n pháp x lý, nơng cao đê, gia c l i kè, nâng t n su t thi t

k ầ

Hình 1.3 Kứ đê bi n theo công ngh Hà Lan

1.1.2 Tình hình xây d ng và các gi i pháp cho kè Vi t Nam

Hi n nay t i Vi t Nam có r t nhi u các gi i pháp công ngh ch ng s t l b sông đ c

áp d ng, tuy nhiên tùy t ng vùng mi n đ a ch t khu v c mà có các gi i pháp phù h p Vât li u làm kè, k t c u kè c ng có nhi u lo i đ c phơn tích d i đơy:

* D ng t ng đ ng

+ u đi m:

- Kh i l ng v t li u ít, đòi h i duy tu không nhi u, có th s d ng m t trong c a kè

đ neo đ u tàu thuy n

- Ph n th ng đ ng th ng đ c gia công trên b (ch đ ng công ngh ch t o) nên

b o đ m ch t l ng

- Gi i pháp thi công và t c đ thi công hi u qu cao

+ Nh c đi m:

- Ph n l c m t đ ng t ng đ i l n, d m t n đ nh, nên ch s d ng thích h p v i

vùng có n n đ a ch t t ng đ i t t Nhi u s c đƣ x y ra v i lo i kè này s trình bày trong ph n sau

- Công ngh thi công hi n đ i, đòi h i đ chính xác cao

Các hình th c t ng đ ng có th áp d ng: t ng c c b n bê tông c t thép d ng l c (BTCTDUL) có neo

D ng t ng đ ng c BTCTDUL tính u vi t đƣ đ c kh ng đ nh và d n tr thành s

l a ch n đ gia c b t i các khu v c dơn c đông đúc vƠ h n ch gi i t a đ n bù Vi c

l a ch n có neo hay không neo ph thu c vào tính ch t đ t n n, kh n ng đáp ng cho

vi c b trí thi t b đóng c c dài và yêu c u khai thác tuy n kè

- T n d ng đ c ngu n v t li u đ a ph ng Cao trình đ nh có th gi m th p do h n

ch đ c chi u cao sóng leo

- Thi t b thi công đ n gi n có th k t h p đ c c thi t b hi n đ i, thô s vƠ th công trong cùng m t công tr ng

- Công tác tính toán n đ nh mái b đ n gi n không c n đòi h i th m dò đ a ch t quá sâu

+ Nh c đi m:

- L ng v t li u và s c lao đ ng t n hao nhi u trong tr ng h p đ sâu l n

- H n ch t n d ng đ c các mép kè trong vƠ ngoƠi đ neo đ u tàu thuy n

Hình 1.5 Kè mái nghiêng

T c đ thi công ch m, th ng ph i k t h p đê quơy vƠ thi công vƠo lúc tri u rút

- Chơn kè th ng nh h ng đ n lu ng tàu và di n tích m t đ t l n, khó k t h p làm

đ ng giao thông phía trong kè

2.2.1.2. Các hình th c gia c b o v mái nghiêng

- Các hình th c b o v b đƣ vƠ đang đ c s d ng r ng rãi Vi t Nam và trên th

gi i r t phong phú, đa d ng

2.2.1.3. B o v b ng k t c u t i r i

- Lo i k t c u t i r i linh ho t bao g m đá t nhiên, đá ch , bê tông đúc s n l p ghép

liên k t v i nhau b ng ma sát, b o v b b ng chính tr ng l ng b n thân Lo i c u

ki n này d bi n d ng theo n n, d s a ch a song đ ch ng đ c sóng thì tr ng l ng

- M t s lo i k t c u t i r i linh ho t có kh n ng t đi u ch nh đ c nên khá n

đ nh Tuy nhiên, lo i k t c u này ch y u dùng đ gi m n ng l ng sóng đánh tr c

ti p vào b nên th ng ch áp d ng trong các công trình đê bi n Tr c đơy, có xu

h ng ch t o các c c bê tông ơm d ng x p ngàm vào nhau Hi n nay, có xu h ng chuy n sang ch t o các c t bê tông n đ nh b ng tr ng l ng K t c u nƠy có u đi m

gi m đ c áp l c ơm do sóng đ y mái kè b t lên ng d ng công ngh này không

nh ng thi công b ng th công mà thi công c b ng c gi i và chuyên môn hóa cao

ơy lƠ hình th c gia c có tính th m m cao, có kh n ng ch ng xói t t Tuy nhiên

đi u ki n thi công lƠ t ng đ i khó kh n đ i v i khu v c n c sơu, đ t m m y u

- Ti n b h n lƠ kè đ c c u t o b i các kh i bê tông đúc s n có d ng kh i l p

ph ng, kh i ch nh t, kh i l c l ng, kh i tr ầx p li n nhau lo i này duy trì s liên k t gi a các kh i nh ma sát các m t ti p xúc duy trì n đ nh khi nó ch u tác

d ng c a sóng, dòng ch y thì tr ng l ng b n thân c a t ng c u ki n ph i đ l n 2.2.1.4. Gi i pháp có k t c u r i linh ho t t đi u ch nh

Trong công trình b o v b có k t c u t i r i, thì tr ng l ng c a m i c u ki n ph i đ

l n đ ch ng đ c tác đ ng c a sóng và dòng ch y gi m tr ng l ng c a m i c u

ki n mà v n ch ng đ c tác đ ng c a sóng và dòng ch y c n liên k t t ng c u ki n có

tr ng l ng nh l i v i nhau thành t ng b ng dƠi ghép li n k nhau ho c thành m ng

l n Tuy nhiên các liên k t này ch thích ng v i các lo i n n t ng đ i n đ nh, không

có hi n t ng lún c c b l n, đ c bi t l p l c đ m b o, các m i liên k t b n v ng Trên th gi i liên k t linh ho t t o thành m ng đƣ đ c s d ng cho nhi u công trình, song các m i liên k t th ng b phá h ng khi xây d ng trên n n đ t y u ơy chính lƠ

nh ng t n t i h n ch c a lo i liên k t này

kh c ph c ng i ta s d ng các c u ki n riêng bi t có hình d ng h p lý t liên k t

có kh n ng t đi u ch nh Nguyên t c đ ch t o và ng d ng m t c u ki n ph c hình (d d ng) cho công trình b o v b là:

- Tr ng l ng ph i nh h n kh i bê tông hình h p trong cùng m t đi u ki n ng

+ Nh c đi m:

- Trong tr ng h p mái lún không đ u làm cho t m l n đá xơy, đá chít m ch lún theo

t o v t n t gãy theo m ch v a, khi đó dòng ch y s tác đ ng tr c ti p xu ng n n, moi

v t li u thân công trình gây lún s p công trình nhanh chóng

- Do thi công t i ch nên công vi c b o d ng khó th c hi n đ c hoàn ch nh d n t i

ch t l ng công trình th ng không đ t theo yêu c u thi t k

* B o v b b ng t m bê tông đ t i ch

Công trình b o v b c u t o b ng t m bê tông hay BTCT đ t i ch đ c chia thành các t m có các kích th c khác nhau: 2x2m, 4x4m, 5x5m, 10x10m, 15x15m ho c 20x20m gi m áp l c đ y n i có b trí thêm các l thoát n c V m t k t c u, lo i này thu c lo i k t c u v nh c u nh ng vì xơy d ng trên n n đ t y u và thi công t i ch

nên công trình d b đ t gãy s p t ng m ng Lo i k t c u nƠy đƣ đ c s d ng nhi u

n c và th gi i nh ng hi n nay đƣ h n ch dùng lo i nƠy đ b o v b

* B o v b b ng các c u ki n bê tông đúc s n

Các c u ki n bê tông b ng hình h p vuông ho c h p ch nh t kích c : 1x0.4x0.25m

ho c 0.5x0.5x0.15mầ đ c xây b ng v a, sau đó trát m t ngoài m t l p v a dày 2 3cm t o thành t ng b n kích th c 2x4m ho c 2x6m

-C u ki n bê tông đúc s n ch t l ng t t, thi công nhanh nh ng v i nh ng kh i tr ng

l ng l n thì thi công g p nhi u khó kh n N u công tác xây trát không đ m b o thì

d i tác d ng c a sóng và dòng ch y các c u ki n bê tông b bi n d ng và v t li u thân công trình d b moi ra gơy h h i công trình

2.2.1.6. M t s lo i khác

- Th m r đá

Th m đá Reno Mattress g m có 4 b ph n: t m đáy, t m m t bên, vách ng n vƠ n p

đ y M i t m đ c gia công t s i l i thép b n xo n đôi hình l c giác nung m m, trong k m và b c m t l p PVC đ c bi t, liên t c dày t 0,4-0,6mm m t đáy, các m t bên và m t ngoài cùng c a m i t m th m là các t m l i liên ti p nhau t o thành m t khoang ch a nhi u ng n có m t trên h Vách ng n đ c đ t cách nhau 1m M t đáy, vách ng n n p đ y c ng dùng lo i l i t ng t t t c mép c a t m vách l i đ u có dây thép tráng k m b c PVC v i đ ng kính l n h n lo i dơy dùng đ đan l i nh m

t ng c ng thêm kh n ng ch u l c c a k t c u

Th m đá có th làm ch c n ng thoát n c giúp gi m áp l c lên mái d c, gi cho mái

đ t n đ nh

Ngu n v t li u luôn có s n, ít ph i b o d ng

+ Nh c đi m:

Tr ng l ng c a th m r t n ng mà di n tích th m không l n, ph i n i nhi u th m m i kín đ c lòng sông

Thi công các công trình lòng sông c n b o v t i đ sâu l n h n 10m g p r t nhi u khó kh n, v trí c n tr i th m không chính xác, m c đ lún, tr t c a m i th m khác nhau, các th m ch ng lên nhau hay tách xa nhau khó đi u ch nh, đ c bi t mái sông

có n n m m y u, lún không đ u đƣ lƠm cho các th m l ch nhau, h n n đ t b xói trôi

m t n đ nh

Th m m kém, hay b đ t s i thép V i các vùng du l ch rác r i, túi nilông bám vào trong r t m t m quan

Gia c mái kè b ng c u ki n bê tông Tsc-178

Th m bê tông t chèn theo sáng ch c a Ti n s Phan c Tác đƣ đ c th nghi m trong nhi u công trình ơy lƠ m t d ng m i trong xây d ng công trình b o v b Hình th c gia c đ p, đ m b o kh n ng ch ng xói l mái Tuy nhiên do n n đ a ch t

y u th ng b lún s t c c b và khi lún s t khó thay th s a ch a R t khó kh n trong

vi c thi công t i v trí n c sâu

Th m bê tông FS

Th m FS đ c c u t o b ng cách b m bê tông t i vƠo trong các ng v i KT đ nh

d ng V t li u đ nh d ng th m bê tông (Fabric formwork) đ c c u t o b i hai l p v i

đ a k thu t đ c bi t lo i d t (Woven geotextile) có đ b n cao t o khuôn v i cho phép b m bê tông ( ho c v a xi m ng vƠo trong đ t o thành th m bê tông b n ch c

ch ng th m và b o v công trình

Công ngh và v t li u th m bê tông đ c phát minh t n m 1996 c a nhóm các chuyên gia Công ty Losiger - Th y S ( b ng sáng ch s 784625) vƠ sau đó đ c hoàn thi n và ng d ng r ng rãi các n c M , Nh t, Hà Lan, Hàn Qu cầ

Hình 1.7 Th m bê tông

+ u đi m c b n c a th m bê tông:

- Bi n pháp thi công đ n gi n, th i gian thi công nhanh chóng

- Thích h p v i n n m m y u do phân b l c đ u, v a bê tông tr i che kín n n, tr i liên t c t d i lên trên

- Th m bê tông có th thi công trong đi u ki n ng p n c, n i th ng xuyên có dòng

ch y mà không c n các bi n pháp x lý đ p đê quơy ho c tháo n c làm khô h móng

- V t li u đ nh d ng th m bê tông b ng s i t ng h p có đ b n cao, tr ng l ng nh nên thu n l i khi v n chuy n vƠ thi công, đ c bi t nh ng n i có đ a hình ph c t p

Th m bê tông có nhi u lo i: lo i tiêu chu n ( Standard type) d ng l i ( mesh type),

d ng phi n (Slab type) và d ng t m l c (fillter type) Tùy tính ch t t ng công trình,

đi u ki n đ a ch t, đ a hình và th y v n dòng ch y đ tính toán ch n lo i th m bê tông

có kích th c vƠ đ dày phù h p

Th m bê tông có đ dày 5-50cm:

- Lo i th m có chi u dày 5-15cm: b m v t li u v a xi m ng (Mortar)

- Lo i th m có chi u dày 20-50cm: b m v t li u bê tông (concrete) Thông th ng

th m bê tông ch ng xói l b dùng lo i có đ dày 15-30cm

Tính toán thi t k kè lát mái c n xác đ nh các thông s sau:

V trí, ph m vi và quy mô: Ph i xác đ nh b ng tính toán thu l c và n đ nh ho c theo

k t qu thí nghi m mô hình k t h p v i quan tr c th c đ a Tr ng h p x lý đ t xu t,

c c b c n c n c vào tình hình xói l th c t đ xác đ nh

Cao trình đ nh chơn kè: c l y cao h n m c n c ki t 95% v i đ cao gia t ng lƠ 0,5m

áy chơn kè: Khi t c đ dòng ch y nh h n 2m/s, đ ng l ch sâu xa b , kéo dài chân

kè đ n ch mái b có h s mái d c t 3 - 4 Khi dòng ch y thúc th ng vào tuy n kè,

l ch sâu sát b , kéo chân kè t i l ch sâu

K t c u chơn kè: Th ng làm b ng các lo i v t li u nh đá h c, r ng đá, r đá, th m đá, đ ti n vi c thi công trong n c

Mái kè: H s mái xác đ nh theo k t qu tính toán n đ nh

Vi c xây d ng kè lát mái đ n gi n h n h th ng m hàn, kinh phí th p h n, ít nh

h ng t i thoát l , giao thông thu nên xu th hi n nay th ng s d ng gi i pháp này Tuy nhiên nó ít có tác d ng c i thi n đ ng b , di n tích chi m đ t l n

Hình 1.9 Hình nh kè lát mái

b Gi i pháp kè m m

Là lo i kè không kín n c (còn g i là kè xuyên thông) nh m làm gi m t c đ dòng

ch y, gây b i l ng Th ng s d ng hai lo i là bãi cây chìm ho c m hàn c c

Hình 1.10 M hàn c c

- Bƣi cơy chìm: Th ng s d ng c m cây tre nguyên cành lá th theo hình hoa mai

- M hàn c c: Th ng s d ng trong tr ng h p chi u dài m hàn l n h n 50m, kh

n ng ch ng xói c a đ t b th p và ph i có thi t b đóng c c

c Gi i pháp kè d ng t ng đ ng

Kè có hình th c nh m t t ng ch n đ t b ng bê tông, bê tông c t thép ho c đá xơy Theo H ng d n thi t k t ng ch n công trình thu l i H.D.T.L-C-4-76 c a B Nông nghi p và Phát tri n nông thôn, trong các công trình thu l i th ng s d ng t ng

ch n có d ng k t c u sau:

T ng kh i (li n kh i): B ng bê tông, đá h c ho c g ch xây, s n đ nh c a t ng ch

y u nh tr ng l ng b n thơn Kích th c m t c t t ng đ c xác đ nh t đi u ki n n

đ nh v l t v i gi thi t hình thành khe thông su t t i m t c t tính toán

T ng b n góc (li n kh i): B ng bê tông ho c bê tông c t thép, s n đ nh c a t ng

ch y u nh tr ng l ng kh i đ t đè lên b n đáy vƠ tr ng l ng b n thơn t ng Kích

th c m t c t t ng đ c xác đ nh t đi u ki n đ b n ch ng n t t i nh ng vùng ch u kéo

T ng b n góc có ch ng (li n kh i): B ng bê tông c t thép, làm vi c nh t ng b n góc B n ch ng có tác d ng lƠm t ng đ c ng và tính n đ nh

T ng ng n ki u t ong (L p ghép): B ng bê tông c t thép, s n đ nh c a t ng ch

y u nh tr ng l ng đ t, cát đ trong các ng n Các b n đ ng l p ghép làm t ng thêm

đ c ng c a t ng

T ng mái nghiêng (li n kh i): B ng BTCT, đá h c ho c g ch xây Tính n đ nh

ch ng l t l n do gi m đ c áp l c đ t tác d ng lên l ng t ng

T ng b n góc có ch ng (l p ghép ho c li n kh i l p ghép): B ng BTCT, có tác d ng

ti t ki m c t thép, t c đ thi công nhanh

T ng bê tông c t thép xây d ng n i n n đ t không t t th ng ch áp d ng cho kè đi qua các trung tâm th tr n, th xã, thành ph có yêu c u tính m thu t Khi kè trên n n

đ t y u thì vi c s d ng t ng ch n s đòi h i x lý n n móng ph c t p và t n kém

h n khi s d ng kè mái nghiêng.Chơn kè th ng đ c gia c b ng các lo i c c ơy lƠ

gi i pháp x lý ph n chân kè cho nh ng đo n kè có t ng đ t y u d i c kè không dƠy

l m, có th đóng đ c c c đ n t ng đ t t t

Hình 1.11 K t c u kứ t ng đ ng trên n n c c

1.3 ng d ng c c trong gia c n đ nh kè

Hi n nay, do vi c phát tri n c a khoa h c công ngh c ng nh bi n pháp thi công tiên

ti n, vi c thi t k vƠ thi công móng đƣ đ t đ c nh ng b c ti n nh t đ nh Hi n có nhi u ph ng pháp đ c áp d ng vƠo vi c x lý n n đ t y u b ng c c, tùy vƠo t ng

lo i công trình( c p công trình, đ a hình, đ a ch t, m t đ dơn c , các công trình li n

k ) mƠ ta ch n ph ng pháp x lý n n đ t y u b ng lo i c c nƠo cho thích h p.X lý

n n đ t y u nh m m c đích lƠm t ng s c ch u t i c a n n đ t, c i thi n m t s tính

ch t c lý c a n n đ t y u nh : Gi m h s r ng, gi m tính nén lún, t ng đ ch t, t ng

tr s modun bi n d ng, t ng c ng đ ch ng c t c a đ tầ, vi c x lý n n đ t y u còn làm gi m tính th m c a đ t, đ m b o n đ nh cho kh i đ t đ p [6]

a ng d ng c c g (c c tre và c c c tràm)

- V i nh ng lo i c c nh c c g nó có l ch s phát tri n r t lơu đ i, hi n nay vi c thi t

k và thi công lo i c c nƠy c ng đƣ t ng đ i hoàn thi n, đƣ có nh ng quy ph m, tiêu chu n áp d ng cho vi c tính toán thi t k , tri n khai thi công và ki m tra ch t l ng

Vi c thi công c c g r t đ n gi n thu n ti n, tr c đơy ch y u thi công b ng th công, g n đơy vi c thi công đƣ đ c s d ng máy móc hoàn toàn, t c đ thi công nhanh vƠ đ m b o ch t l ng công trình

Hình 1.12 Gia c b b ng c c tre

- Ph m vi áp d ng c a c c tre và c c c tràm:

+ C c tre và c c c tràm là gi i pháp đ x lý n n cho công trình có t i tr ng nh trên

n n đ t y u óng c c tre và c c c tràm là m t ph ng pháp gia c n n đ t y u hay dùng trong dơn gian th ng ch dùng d i móng ch u t i tr ng không l n C c tràm và tre có chi u dài t 3 ậ 6m đ c đóng đ gia c ng n n đ t v i m c đích lƠm t ng kh

n ng ch u t i và gi m đ lún,nâng cao đ ch t c a đ t, gi m h s r ng d n đ n nâng cao s c ch u t i c a đ t n n

+ C c tre đ c s d ng nh ng vùng đ t luôn luôn m t, ng p n c N u c c tre làm vi c trong đ t luôn m t thì tu i th s khá cao (50-60 n m vƠ lơu h n) N u c c tre làm vi c trong vùng đ t khô t th t th ng thì c c r t nhanh chóng b i ho c m c (lúc này l i gây nguy h i cho n n móng)

+ C c c tram nên s d ng nh ng vùng đ t y u, đ t bùn, có s c ch u t i th p, không nên l m d ng quá ph ng pháp x lý ki u này

+ C hai lo i c c nƠy có u đi m là t n d ng đ c v t li u đ a ph ng, bi n pháp thi công đ n gi n

+ Ph ng pháp tính toán vƠ bi n pháp thi công: Ph ng pháp tính toán vƠ bi n pháp thi công đ n gi n, giá thành th p, ti n đ thi công nhanh

b ng d ng c c bê tông và bê c t thép

C c bê tông và bê tông c t thép là lo i c c đ c s d ng và ph bi n nh t Vi t Nam

hi n nay C c bê tông c t thép áp d ng t t nh t cho các công trình t i tr ng không l n,

và chi u sâu l p đ t y u không sâu

Hình 1.13 ng d ng c c bê tông trong gia c kè

V i kè hi n t i khi g p n n đ t y u thì c n có các bi n pháp gia c đ đ m b o n đ nh chân kè và n đ nh t ng th kè X lý n n móng ph n mái kè, c kè b ng cách gia c các lo i c c n đ nh n n móng ph n chơn kè ơy lƠ gi i pháp x lý ph n chân kè cho

nh ng đo n kè có t ng đ t y u d i c kè không dƠy l m, có th đóng đ c c c đ n

t ng đ t t t [6]

c ng d ng c c c ván bê tông c t thép

- C ván bê tông c t thép hay còn g i là c c ván bê tông c t thép hay t ng c c ván là

m t d ng đ t bi t c a t ng ch n đ t, th ng đ c s d ng đ b o v các công trình

ven sông k t h p v i vi c ch ng xói l b sông T tr c đ n nay các công trình xây

d ng, giao thông, c u c ng, công trình kè v n th ng đ c s d ng là c c bê tông và

t ng ch n đ gia c và b o v b nh ng các v t li u trên ngƠy nay không còn đáp

ng đ c nhu c u s d ng vì kh i l ng v t li u l n, th i gian thi công kéo dài nh

h ng đ n sinh ho t và cu c s ng c a ng i dân

Hình 1.14 C c c ván bê tông c t thép

- C c c ván bê tông r h n c c c larsen

- C c ván bê tông c t thép d ng l c t n d ng đ c h t kh n ng lƠm vi c ch u nén

c a bê tông và ch u kéo c a thép, ti t di n ch u l c ma sát t ng t 1.5 ÷ 3 l n so v i

lo i c c vuông có cùng ti t di n ngang (kh n ng ch u t i c a c c tính theo đ t n n

t ng)

- Kh n ng ch u l c t ng: mô men ch ng u n, xo n cao h n c c vuông bê tông

th ng, do đó ch u đ c mômen l n h n

- S d ng v t li u c ng đ cao(bê tông, c t thép) nên ti t ki m v t li u C ng đ

ch u l c cao nên khi thi công ít b v đ u c c, m i n i Tu i th cao

- Có th ng d ng trong nhi u đi u ki n đ a ch t khác nhau

- Ch t o trong công x ng nên ki m soát đ c ch t l ng c c, thi công nhanh, m quan đ p khi s d ng k t c u n i trên m t đ t

- Ch t o đ c c c dài h n (có th đ n 24m/c c) nên h n ch m i n i

- Sau khi thi công s t o thành 1 b c t ng bê tông kín nên kh n ng ch ng xói cao,

h n ch n hông c a đ t đ p bên trong

- K t c u sau khi thi công xong đ m b o đ kín, khít V i b r ng c c l n s phát huy tác d ng ch n các lo i v t li u, ng n n c Phù h p v i các công trình có chênh l ch

áp l c tr c vƠ sau khi đóng c c nh m c u vƠ đ ng d n

- C ng đ ch u l c cao: ti t di n d ng sóng vƠ đ c tính d ng l c lƠm t ng đ c ng

và kh n ng ch u l c c a ván

- Tu i th công trình c ng đ c nâng cao lên, b i c c ván BTCT d ng l c đ c s n

xu t t nh ng v t li u có c ng đ cao, kh n ng ch u l c t t nên gi m đ c r t nhi u

tr ng l ng v t t cho công trình, d thay th c c m i khi nh ng c c c g p s c

H n n a, c ng nh thép đ c ch ng g , ch ng n mòn, không b oxy hóa trong môi

tr ng n c m n c ng nh n c phèn, ch ng đ c th m th u nh s d ng b ng v t

li u Vinyl cloride khá b n v ng

Nh c đi m:

- G n khu v c nhƠ dơn không dùng đóng ngoƠi ra n u thi công ph i tránh ch n đ ng

- Trong khu v c xây chen ph i khoan m i r i m i ép đ c c c, nên ti n đ thi công

t ng đ i ch m

- Công ngh ch t o ph c t p h n c c đóng thông th ng

- Thi công đòi h i đ chính xác cao, thi t b thi công hi n đ i h n (búa rung, búa thu

l c, máy c t n c áp l cầ)

- Giá thƠnh cao h n c c đóng truy n th ng có cùng ti t di n

- Ma sát âm (n u có) tác d ng lên c c t ng gơy b t l i khi dùng c c ván ch u l c nh

c c ma sát trong vùng đ t y u

- Khó thi công theo đ ng cong có bán kính nh , chi ti t n i ph c t p làm h n ch đ sâu h c c[5]

d ng d ng c c ng bê tông c t thép

ơy lƠ lo i công trình s d ng các c c ng BT đ t o thành thân m Lo i công trình nƠy đƣ đ c ng d ng Trung Qu c vƠ B ngladet Qua quá trình v n hành th c t cho th y lo i công trình c c ng này có tác d ng đ y dòng, đƣ kh ng ch m t cách c

s t tr t mái kè d n t i lƠm gi m tác d ng b o v vƠ kéo theo vi c s a ch a r t ph c

t p vƠ t n kém Nh v y công tác thi t k xơy d ng kè b o v b c n ph i đ c xem xét m t cách th a đáng h n t nhi u góc đ nh m đ m b o tính n đ nh lơu dƠi cho công trình

Cách tính ch a bám sát đi u ki n th c ti n, m t th i gian, sai s tính toán ầ nên c n tính toán b ng ph n m m và s d ng ph n t h u h n đ tính toán

1.5 K t lu n ch ng

Thi t h i hƠng n m do hi n t ng xói l b sông là r t l n V n đ theo dõi, nghiên

c u sâu t đó lƠm c s khoa h c cho vi c đ xu t đ c gi i pháp kè b có hi u qu cao v kinh t và k thu t là h t s c c n thi t và c p bách

Có nhi u lo i kè b đƣ đ c ng d ng nh gi i thi u trên, m i lo i có nh ng u vƠ

nh c đi m khác nhau, ph m vi ng d ng khác nhau Vi c l a ch n k t c u kè ph i

d a vƠo các đi u ki n c th (1) i u ki n t nhiên (đ a hình, đ a ch t, tính n mòn c a môi tr ng, (2) M c đích s d ng khác: ngoài ch c n ng b o v ch ng xói l , kè có

th còn có yêu c u làm b n neo đ u thuy n, đi m ng m c nh, đ ng đi d o, (3)

i u ki n thi công (4) Kh n ng đ u t (v n) và (5) Các yêu c u khác

Ph m vi nghiên c u c a lu n v n: Lu n v n đi sơu vƠo kè b o v b sông v i các yêu

c u c th sau:

1 Kè đ c xây d ng đ b o v b Tr c tiên ph i xây d ng kè đ làm ch ng s t l

b sông cho khu v c phía trong trong quá trình thi công c ng nh khai thác lơu dƠi sau

này Trong quá trình thi công ph i b o đ m v sinh môi tr ng vùng v nh (không đ bùn ch y v o ho c đ y tr i vào ra ngoài vùng cho phép)

2 Kè ph i có d ng t ng đ ng Phía trong kè là m t tuy n đ ng giao thông n i b ,

t i tr ng xe H13 K t c u kè ph i đ m b o m thu t, c nh quan

3 Trong kh n ng kinh t cho phép c a ch đ u t

CH NG 2: PHỂN TệCH, L A CH N PH NG PHÁP TệNH TOÁN N

NH CHO KÈ TRÊN H TH NG C C 2.1 b n, s c kháng c t c a đ t

2.1.1 S c kháng c t c a đ t

t n n công trình, công trình b ng đ t ho c kh i đ t đ p sau v t ch n ầ th ng b phá ho i d i d ng n n ho c kh i đ t đ p b tr t nh hình 2-1 S tr t x y ra theo

m t m t nƠo đó trong kh i đ t nh hình v là do ng su t  (do t i tr ng ngoài gây ra)

t i các đi m trên m t nƠo đó quá l n, l n b ng c ng đ ch ng c t o Khi tr t, kh i

đ t chuy n d ch l n gây m t n đ nh n n ho c kh i đ t đ p d n đ n h h ng công trình Nh v y c ng đ ch ng c t 0 c a đ t là nhân t ch y u quy t đ nh đ n s n

- Gi a các h t có ch t liên k t t o nên l c liên k t

- Các h t s p x p xen cài vào nhau t o nên l c c n khi b c t

C ng đ ch ng c t tr c h t ph thu c ng su t pháp (do t i tr ng ngoài gây ra) tác

d ng t i m t tr t ó lƠ đi u khác bi t quan tr ng c a đ t so v i v t li u xây d ng khác NgoƠi ra, c ng đ ch ng c t còn ph thu c vƠo c ng đ ma sát b m t, l c liên k t và l c c n gi a các h t đ t Các y u t này l i ph thu c vào ch y u vào lo i

đ t và tính ch t c lý c a chúng :

- Kích th c và hình d ng h t đ t

- Thành ph n khoáng v t và thành ph n c p ph i h t

- ch t vƠ đ m c a đ t

- T c đ t ng t i vƠ đi u ki n thoát n c c a đ t v.vầ

Do ph thu c nhi u y u t nên vi c xác đ nh c ng đ ch ng c t o r t khó chính xác,

vi c x lý th ng kê và ch n dùng h p lý k t qu thí nghi m g p nhi u khó kh n

D i đơy s l n l t trình bƠy đ nh lu t c b n v c ng đ ch ng c t, đi u ki n ng

Bi u th c (2.1) và (2.2) bi u di n l n l t quy lu t v c ng đ ch ng c t c a đ t r i

vƠ đ t dính, g i chung lƠ đ nh lu t coulomb v c ng đ ch ng c t c a đ t

i v i đ t r i (ví d đ t cát) c=0, do đó có th coi bi u th c (2.1) lƠ tr ng h p đ c

bi t c a bi u th c (2.2)

C n ch rõ r ng , c là hai tham s toán h c c a đ ng th ng quan h o~

V ý ngh a v t lý  ,c có th quy c coi lƠ đ i l ng đ c tr ng kh n ng ma sát b

m t và l c dính k t gi a các h t đ t

nh lu t Coulomb trình bƠy trên đơy lƠ nh ng quan h đ ng th ng ch ph n ánh g n đúng c ng đ ch ng c t c a đ t.Trên th c t , nhi u k t qu nghiên c u cho th y quan

h gi a c ng đ ch ng c t 0 c a đ t và áp l c pháp tuy n  không ph i lƠ đ ng

th ng mà có d ng đ ng cong (hình 2-4) Ngoài ra, cách gi i thích coi các đ i l ng 

vƠ c nh góc ma sát trong vƠ l c dính c a đ t không th xem là th a đáng, ch nên xem

là nh ng tham s toán h c h n lƠ nh ng đ i l ng có ý ngh a v t lý rõ ràng

Xác đ nh theo cách nƠy, đ c tr ng c ng đ ch ng c t c a đ t ch dùng tham s duy

nh t là góc i đ g p chung c y u t ma sát và y u t l c dính vào v i nhau, không tách r i

Hình 2.4 ng Coulom kéo dài

i v i đ t dính, c ng đ ch ng c t còn có th bi u di n d i d ng th ba nh sau (hình 2-5): kéo dƠi đ ng Coulomb o =  tang +c g p tr c hoành O t i O‟ Chuy n

tr c o thành tr c o ‟ ta có h t a đ m i 0 ‟O‟.V i h t a đ này đ ng coulomb đi qua g c t a đ O‟ và có th bi u di n o du i d ng:

o = ( +n)tg(2.5)

Trong đó :n c

tg

 g i là áp l c dính t ng đ ng

B ng cách bi u di n nƠy chúng ta đƣ chuy n đ t dính thƠnh đ t r i Cách bi u di n này

do Caquot (Pháp) đ ngh , đ c xem là m t nguyên lý g i là nguyên lý áp l c dính

t ng đ ng [1]

2.1.2 b n c a đ t

2.2.1.7. Tr ng thái cân b ng b n và tr ng thái cân b ng gi i h n t i m t đi m

i m M trên hình 2.4 đ c coi là tr ng thái cân b ng b n( cân b ng n đ nh) khi t i đó không x y ra tr t đ t và ng su t t i đó th a mƣn đi u ki n <0, trong đó  là ng

su t c t do t i tr ng công trình gây ra, 0 lƠ c ng đ ch ng c t c a đ t

Ng c l i đi m M đ c coi là tr ng thái cân b ng gi i h n khi t i đó x y ra s tr t

đ t, các h t đ t tr t lên nhau và có m t m t tr t đi qua đi m đó T i đó ng su t  =

đ ng th c quan h gi a các thành ph n ng su t t i đi m đang xét v i đ c tr ng c ng

đ ch ng c t , c c a đ t Bi u th c đó đ c thành l p trên c s phân tích tr ng thái

ng su t gi i h n t i đi m M

Hình 2.5 Tr ng thái ng su t t i đi m M trong n n đ t

Trên hình 2-6 bi u di n tr ng thái ng su t t i đi m M, g m các thành ph n x, z, xz

và ng su t chính 1,3( bài toán ph ng)

Theo s c b n v t li u ta có :

2 2 1,3

22

N u t ng t i tr ng p lên thì tr s ng su t t i M s thay đ i vƠ do đó tr ng thái cân

b ng t i M s thay đ i theo N u t ng p đ n giá tr gi i h n thì ng su t t i M s đ t giá tr ng su t c t gi i h n vƠ gơy tr t đ t theo m t mn đi qua đi m M (hình 2-6) Vòng tròn Mohr bi u di n tr ng thái ng su t t i M lúc này là vòng tròn Mohr ng

su t gi i h n, vòng B hình 2-7b To đ đi m I trên vòng tròn này là ng su t  tr và

Trong đó: tr là góc c a m t tr t mn làm v i ph ng ng su t chính nh nh t 3(hình 2-6)

Vì m t ph ng mn là m t tr t nên các ng su t  tr, tr th a mƣn đi u ki n cân b ng

gi i h n và tuân th đ nh lu t Coulomb v c ng đ ch ng c t :

0 tr trtg c

V y I v a lƠ đi m n m trên vòng tròn Morh ng su t gi i h n ( vòng trong B) v a là

đi m n m trên đ ng th ng Coulomb, t c I là ti p đi m c a hai đ ng nƠy, ngh a lƠ vòng tròn Mohr ng su t gi i h n ti p xúc v i đ ng Coulomb t i I

Xét tam giác  CIO , trên hình 2-7b đ c :

0

452

ơy lƠ đi u ki n cân b ng gi i h n Mohr-coulomb

i u ki n nƠy đ c hi u là: n u m t đi m trong đ t đ t tr ng thái cân b ng gi i h n thì

v t ch t h p thành: th r n (g m các h t đ t) là ch th , th l ng (n c) và th khí

D i tác d ng c a tr ng l c, n c có th xuyên qua l r ng trong đ t đ chuy n đ ng

nh hình 2-7

Hình 2.7 N c xuyên qua l r ng c a đ p

S th m n c c a đ t liên quan đ n hi u qu tích n c c a đ p, c ng vƠ liên quan đ n

hi u qu d n n c vƠ t i n c c a kênh d n, bên c nh đócònliên quan đ n n đ nh

th m c a đ t Dòng th m có kh n ng gơy m t n đ nh c a kh i đ t d n đ n phá ho i côngtrình [2]

w

w w

w/2g) C t n c t c đ trong đ t khôngđáng k so v i các c t n c tr ng l c và áp l c Do v y, đ l p m t bi u th c cho c t n c thu l c

t i m t đi m b t k trong kh i đ t, có th đ n gi n hoá ph ng trình (2.11):

gp

uyh

HKyx

HK

HKzy

HKyx

HK

2.2.5. Gi i bài toán th m b ng ph ng pháp ph n t h u h n

Chia mi n th m ra thành các ph n t d ng t di n, ng di n, bát di n n i v i nhau t i các đi m nút

To đ t i m i đi m b t k bên trong ph n t x,y đ c xác đ nh thông qua to đ c a các đi m nút

dANNqAtHdvNNH

q

Quá trình thi t l p và gi i ph ng trình (2.22) cho c t n c th y l c t i các đi m trong

mi n th m, các thông s khác c a dòng th m nh gradient th m, l u l ng th m đ c tính t c t n c th y l c theo công th c t 2.19 đ n 2.20 [2]