intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Ứng dụng giải pháp mới trong gia cố kè đô thị ven sông

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

21
lượt xem
1
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Ứng dụng giải pháp mới trong gia cố kè đô thị ven sông giới thiệu khả năng ứng dụng của loại tường kè bê tông cốt thép trên nền cọc kết hợp tường cừ dự ứng lực bên dưới để giữ ổn định mái đắp của đường ven sông tại các khu đô thị. Phần mềm PLAXIS 3D được sử dụng để phân tích ổn định mái kè trước và sau khi gia cố.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Ứng dụng giải pháp mới trong gia cố kè đô thị ven sông

  1. Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021. ISBN: 978-604-82-5957-0 ỨNG DỤNG GIẢI PHÁP MỚI TRONG GIA CỐ KÈ ĐÔ THỊ VEN SÔNG Đỗ Tuấn Nghĩa Trường Đại học Thủy lợi, email: dotuannghia@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG giới thiệu tổng mặt bằng công trình với tổng diện tích 23 ha. Vị trí mặt cắt kè nghiên cứu Ngày nay, các khu đô thị mới được xây là cọc C9 gồm 3 hố khoan HK4, BS7, và dựng ngày càng nhiều tại Việt Nam. Trong BS8. Mặt cắt địa chất tại cọc C9 chứa phần đó, rất nhiều đô thị được xây dựng ven sông lớn là đất loại sét (Hình 2). Trong đó, lớp trên để tận dụng cảnh quan đẹp và diện tích đất cùng là lớp 2. Thành phần chính của lớp là rộng lớn tại các khu vực này. Tuy nhiên, do bùn sét pha, bùn sét, màu xám xanh đen, đặc điểm địa chất ven sông là đất phù sa tích xám xanh, trạng thái chảy đến dẻo chảy. Lớp tụ từ hàng triệu năm với bề dày lớp đất yếu này có chiều dày thay đổi từ 2m đến 12.3m. lớn, việc xử lý nền móng, kè công trình ven Kết quả thí nghiệm SPT của lớp 2 từ 1 tới 3 sông trở nên rất khó khăn. Điều này có thể búa. Phía dưới lớp 2 là lớp 3, cát pha, đôi thấy ở một loạt các khu đô thị ven sông Sài chỗ xen kẹp cát, màu xám đen, xám xanh, Gòn, sông Đồng Nai, sông Tiền, và sông nâu vàng, xám nâu, trạng thái chảy đến dẻo, Hậu, v.v... Nhiều giải pháp kè gia cố đã được Nspt = 5 ~ 7. Lớp 3 có bề dày thay đổi từ phía sử dụng cho các khu vực này như kè rọ đá, đồng (6m) ra phía sông (2m). Lớp 4 là bùn khung dầm bê tông kết hợp trồng cỏ; kè sét, bùn sét pha, đôi chỗ xen kẹp các lớp cát tường bê tông trên nền cọc xi măng đất; kè mỏng, màu xám xanh đen, xám nâu, trạng tường cọc khoan nhồi; v.v... Mỗi giải pháp đều thái chảy đến dẻo chảy. Lớp này gặp ở tất cả có những điều kiện áp dụng riêng biệt phụ các lỗ khoan với chiều dày lớp thay đổi từ thuộc đặc tính kỹ thuật và kinh tế của chúng. 6.30m đến 25.50m. Giá trị Nspt thay đổi trong Mục đích của nghiên cứu này là giới thiệu phạm vi rộng từ 1 đến 8. Lớp 5 là sét, sét khả năng ứng dụng của loại tường kè bê tông pha, đôi chỗ xen kẹp các ổ cát, màu xám nâu, cốt thép trên nền cọc kết hợp tường cừ dự xám xanh đen, xám vàng-xám xanh, trạng ứng lực bên dưới để giữ ổn định mái đắp của thái dẻo mềm đôi chỗ dẻo cứng. Lớp này có đường ven sông tại các khu đô thị. Phần mềm chiều dày thay đổi từ 3.60m đến 31.20m, PLAXIS 3D được sử dụng để phân tích ổn Nspt = 3 ~ 19. Phía dưới lớp 5 là lớp 6a. Đây định mái kè trước và sau khi gia cố. Ngoài ra, là sét, sét pha, màu xám xanh, xám nâu - xám kết quả phân tích cũng được so sánh với kết xanh, nâu vàng, trạng thái nửa cứng, đôi chỗ quả của module SLOPE/W trong phần mềm dẻo cứng với chiều dày lớp thay đổi từ 2m đến GEOSTUDIO để chứng thực khả năng giữ 9m. Nhìn chung, địa chất trong phạm vi xây ổn định của hệ kết cấu. dựng kè là sét yếu rất dày, có tính chất xây dựng 2. TUYẾN KÈ TRONG NGHIÊN CỨU kém, dễ mất ổn định. Chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất sử dụng trong tính toán được tổng hợp tại Tuyến kè trong nghiên cứu là đoạn kè mái Bảng 1. Thông tin quan trắc mực nước sông là taluy đắp của đường ven sông trong khu vực mực nước max P2% tại +2.2m và mực nước đô thị mới dọc sông Hậu, tại Cần Thơ. Hình 1 min P95% tại -1.52m. 214
  2. Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021. ISBN: 978-604-82-5957-0 Vị trí nghiên cứu neo tối thiểu vào lớp số 5. Do đó, hiệu quả làm việc của neo không cao. Vì vậy, giải pháp 3 được đề xuất sử dụng. Giải pháp 3 là sự kết hợp của cừ dự ứng lực ngăn cung trượt sâu và tường chắn bê tông ngăn trượt cục bộ của khối đất đắp. Giải pháp này mới bắt đầu được áp dụng cho các công trình tại Việt Nam. Cụ thể, tường bê tông cốt thép có bề Hình 1. Tổng mặt bằng và phạm vi dày 0.6m, chiều cao 6m, đáy rộng 4.6m, sườn kè nghiên cứu dày 0.25m được bố trí theo khoảng cách 3m. Tường được đặt trên hệ cọc PHC D600 gồm 1 hàng cọc xiên (L = 35m, 1:6) và 1 hàng cọc Cát đắp Kè BTCT đứng (L = 30m), khoảng cách 3m/cọc. Tường Lớp 2 cừ là cừ dự ứng lực SW400a, dài 25m cắm Lớp 3 Bao tải cát vào lớp 4. Phía ngoài sông được đắp bệ phản Lớp 4 áp bằng bao tải cát kết hợp lát đá trên bề mặt SW400a PHC D600 theo mái 1:3. Bệ phản áp giúp giữ ổn định và chống xói cho bề mặt kè. Lớp 5 Tường btct Hình 2. Mặt cắt địa chất cọc C9 3 và giải pháp kè gia cố 4 2 Cọc Bảng 1. Thông số đầu vào của đất 5 72.5m Cừ Thông Lớp Lớp Lớp Lớp Lớp Đơn vị 6a số 2 3 4 5 6a  kN/m3 17.2 18.2 16.7 18.5 19.8 E kN/m2 2000 5000 4000 2000 6000  0.35 0.3 0.35 0.35 0.32 2 c kN/m 5.1 6.4 12 15.2 32.7 Hình 3. Mô hình kè  độ 3.7 22.6 10 9.8 14.3 4. PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH 3. GIẢI PHÁP GIA CỐ KÈ Để phân tích ổn định kè, phần mềm phần Do yêu cầu thi công đường ven sông, tử hữu hạn PLAXIS được sử dụng. Phương chiều cao san lấp lớn nhất là 5.9 m (từ cốt - pháp phân tích dùng trong phần mềm là 3.2m tới +2.7m). Ngoài ra, do chiều dày lớp phương pháp giảm cường độ của đất. Về cơ đất yếu lớn nên mặt trượt dự đoán sẽ nằm rất bản, góc ma sát trong () và lực dính đơn vị sâu. Các giải pháp có thể xem xét áp dụng (c) của đất sẽ được giảm đi thông qua hệ số cho bài toán này là: (1) tường trọng lực; (2) Msf trong khi các thông số khác vẫn giữ cừ dự ứng lực kết hợp neo; (3) tường trọng nguyên. Msf càng tăng thì c và  càng giảm lực kết hợp cừ dự ứng lực trên nền cọc. Giải như thể hiện trong công thức 1. Việc này dẫn pháp 1 không thể ngăn được cung trượt sâu. tới biến dạng của toàn bộ khối đất tăng gây ra Giải pháp 2 có thể ngăn được cung trượt sâu mất ổn định của hệ thống kè và đất. Hệ số ổn nhờ chiều dài cừ. Tuy nhiên, giải pháp này sẽ định của hệ kè-đất sẽ là giá trị Msf lớn nhất cần chiều dài neo lớn khoảng 40m để đặt bầu trong phân tích. 215
  3. Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021. ISBN: 978-604-82-5957-0 Để mô phỏng đầy đủ hệ kè gồm tường bê tuyệt đối của chuyển vị nút là rất lớn, điều tông cốt thép, cừ dự ứng lực, và cọc rỗng này chỉ có tác dụng chỉ thị cho thời điểm mất D600, mô hình không gian đã được sử dụng ổn định của khối đất và không phải là chuyển trong nghiên cứu như thể hiện trong Hình 3. vị của khối đất trong thực tế. Thông số đầu vào của đất được tổng hợp tại Kết quả phân tích ổn định theo PLAXIS Bảng 1. cho 2 trường hợp mực nước min và nước rút từ mực nước max về min được tổng hợp trong Bảng 2. Để so sánh, kết quả phân tích theo Geoslope dùng phương pháp cân bằng Cừ DUL giới hạn cũng được tổng hợp. Dựa vào Bảng 2, ta có thể thấy kết quả theo 2 phương pháp Mặt trượt dự đoán là tương đương và đều lớn hơn hệ số ổn định cho phép theo tiêu chuẩn TCVN 9902:2016 [1] với công trình cấp IV. Do vậy, công trình kè trên đảm bảo yêu cầu giữ ổn định cho đất Hình 4. Biểu đồ dịch chuyển gia tăng đắp bên trên và khối đất phía dưới. của khối đất trong phân tích ổn định Bảng 2. Kết quả phân tích ổn định 1.3 1.21 Trường GEOST PLAXIS [K] 1.2 hợp UDIO Msf 1.1 MNN min 1.21 1.20 1.20 Nước rút 1.15 1.13 1.10 1 0 100 200 300 400 500 600 Max-Min Chuyển vị (m) Hình 5. Biểu đồ quan hệ giữa Msf 5. KẾT LUẬN và chuyển vị nút Kết quả nghiên cứu cho thấy giải pháp Kết quả phân tích ổn định trong trường tường sườn bê tông cốt thép trên hệ cọc kết hợp mực nước min được thể hiện trong Hình hợp cừ dự ứng lực phía dưới có thể giữ ổn 4. Trong hình, phần dịch chuyển gia tăng hay định tốt cho mái đắp khi xây dựng đường ven tốc độ trượt của khối đất được thể hiện bằng sông trong các khu đô thị mới. Do đặc thù địa phổ màu. Dựa vào phổ màu ta có thể thấy chất ven sông thường gồm các lớp đất yếu và mặt trượt của khối đất được dự đoán đi ngay dày, giải pháp trên có thể ngăn được cung phía dưới phạm vi cừ dự ứng lực. Lưu ý rằng trượt sâu của khối đất nền khi chịu tải. Ngoài mặt trượt này sẽ gia tăng cùng chiều sâu cắm ra, khi so sánh kết quả phân tích ổn định với cừ trong khu vực nghiên cứu nhưng hệ số ổn phần mềm Geoslope, phần mềm PLAXIS 3D định của khối đất cũng tăng theo. Biểu đồ cho ra hệ số ổn định tương đương và có thể quan hệ giữa hệ số triết giảm cường độ Msf được sử dụng để phân tích ổn định các bài và chuyển vị nút tại điểm chân kè được thể toán kè sông. Lưu ý, trong phạm vi nghiên hiện trong Hình 5. Khi Msf tăng, do cường độ cứu chỉ xem xét vấn đề ổn định tổng thể của của đất giảm nên chuyển vị nút cũng tăng hệ kè, phân tích ứng suất biến dạng của hệ kè theo. Đặc biệt, khi Msf đạt giá trị 1.21, chưa được đề cập đến và sẽ được trình bày chuyển vị nút tăng đột biến và đường quan hệ trong các nghiên cứu tiếp theo. giữa hai đại lượng gần như đi ngang. Sự gia tăng chuyển vị này cho thấy khối đất bên 6. TÀI LIỆU THAM KHẢO dưới đã đạt bị trượt và hệ số ổn định tương [1] Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9902:2016. Công ứng của khối đất là 1.21. Lưu ý rằng giá trị trình thủy lợi - Yêu cầu thiết kế đê sông. 216
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2