TƯỜNG CHẮN ĐẤT CÓ CỐT ĐƯỢC ỨNG DỤNG NHƯ THẾ NÀO?

Với sự phát triển không ngừng nghỉ của nền kinh tế kéo theo đó nhu cầu tăng cao về nhà ở, nơi làm việc và nghỉ ngơi. Chính vì thế mà quỹ đất sử dụng ngày càng bị hạn hẹp, việc tận dụng triệt để diện tích đất được đưa ra và được thiết kế cho các mục đích xây dựng cần thiết. Đối với các công trình có địa hình không bằng phẳng, không thể sử dụng các thiết bị xây dựng hiện đại thì phải xử lý như thế nào? Từ đó phương pháp thiết kế tường chắn đất có cốt được nghiên cứu và ra đời đáp ứng nhu cầu của người sử dụng.

Tổng quan về tường chắn đất có cốt

Công nghệ tường chắn đất có cốt ra đời vào năm 1963, do Henry Vidal – một kỹ sư dầu đường người Pháp đã đề xuất ý tưởng dụng đất có cốt để xây dựng các công trình tường chắn và đã được cấp bằng sáng chế về phát minh này. Và kể từ đó đất được gia cố cốt mới bắt đầu có những nghiên cứu tính toán và ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực xây dựng. Vào năm 1965 bức tường đầu tiên được thử nghiệm công nghệ đất đắp cốt được xây dựng ở Pyrenees do Vidal đề xuất thiết kế.

Sau đó công trình tường chắn đất có cốt được đưa vào thực tiễn đầu tiên là Incarville trên đường cao tốc A13 ở pháp vào năm 1967. Đến nay, kết cấu này đã được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới như công trình cải tạo xa lộ M24 tại Epping – Luân Đôn. Đến năm 1978, trên thế giới đã có khoảng 2000 công trình được xây dựng bằng thiết kế tường chắn đất cốt, trong số đó một nửa các công trình được xây dựng trên đất nước Pháp.

Ở Việt Nam, cùng với các dự án xây dựng mới và khôi phục lại cầu đường ở nước ta, các công trình bằng tường chắn có cốt đã dần tìm được chỗ ứng dụng và ngày càng được sử dụng rộng rãi hơn do nhiều ưu điểm vượt trội của kết cấu này mang lại. Đó là làm giảm được mặt bằng chiếm dụng đất hơn nhiều so với việc đắp nền có mái dốc, giảm được nhiều chi phí xây dựng và đã cho thấy những ưu điểm nổi bật của nó và tạo ra vẻ mỹ quan cho toàn bộ công trình, hạn chế được tối đa công tác giải phóng mặt bằng xung quanh công trình.

Cấu tạo tường chắn đất có cốt

Một công trình tường chắn đất có cốt gồm có thân tường rông L và chiều cao H được đắp bằng đất có mái dốc mặt ngoài từ 0 – 20 độ so với phương thẳng đứng trong khối đất có bố trí các lớp cốt nằm ngang và cốt được liên kết chặt chẽ với mặt tường bao. Với trường hợp sốc đắp mặt ngoài lớn hơn 20 độ so với phương thẳng đứng thì không xem là tường chắn bằng đất có cốt.

Phần đỉnh tường có thể sử dụng trực tiếp làm một phần nền đường trên đó có thể xây dựng mặt đường cho xe cô học xây dựng công trình.

Về đất dùng để đắp tường đất có cốt, để tăng độ ma sát với cốt các kỹ sư công trình chủ yếu sử dụng cát vừa và cát khô. Ngày nay đã cho phép dừng các loại đất kém dính nhất là sử dụng các loại cốt dạng khung, dạng lưới. Cần nghiên cứu tính chất điện hóa với đất đắp để hạn chế tác dụng xâm thực của đất đối với cốt, đảm bảo tuổi thọ cho cốt.

Cấu trúc lưới địa kỹ thuật, như sau:

–         Lưới địa 1 trục (Unixual geogrid): có sức kéo theo hướng dọc máy thường để dùng cho giải pháp gia cố tường chắn và gia cố mái dốc.

–         Lưới địa 2 trục (Bixual geogrid): có sức kéo cả 2 hướng, thường dùng để gia cố nền đường, nền móng công trình,…

–         Lưới địa 3 trục (Trixial geogrid): có sức chịu kéo cả hai hướng, dung trong gia cố nền đất yếu.

Về mặt tường bao: vật liệu làm mặt tường bao nền hiện phổ biến có hai loại mặt bao bằng tấm bê tông xi măng lắp ghép, hoặc cái lưới địa kỹ thuật bọc cuộn hoặc dùng lồng đá.

Ưu điểm

Tường chắn đất có cốt là một bước phát triển lớn và đột phá trong lĩnh vực xây dựng liên quan đến công tác xây dựng kè chống xói lở, sụt trượt mái taluy. Ngày càng được ngành xây dựng quan tâm và sử dụng rộng rãi vì có những ưu điểm vượt trội với tường chắn bê tông cốt thép hoặc tường chắn đá xanh truyền thống, như sau:

–         Vật liệu được sử dụng thân thiện với môi trường, chất liệu dễ làm xanh hóa bề mặt thảm thực vật trên trường đất.

–         Vượt được cô cao lớn mà tường bê tông cốt thép không làm được.

–         Mái dốc có thể được dựng thẳng đứng lên đến 90 đo, chiều cao của kè lên đến từ 45 – 50m.

–         Hình dáng có thể thay đổi thích hợp với từng loại địa hình công trình, không kén chọn các loại vật liệu đắp.

–         Giá thành thi công tiết kiệm được từ 10 – 30% chi phí so với các giải pháp khác.

–         Vật liệu được nghiên cứu, sản xuất từ polyme tổng hợp như: Polyester, HDPE,… nên bền trong môi trường tự nhiên, có tính cường lực cao, bền vững, lâu dài.

Đặc điểm của tường chắn đất có cốt là một trong những bước phát triển lớn và đột phá trong lĩnh vực xây dựng, liên quan đến việc xây dựng kè chống xói lở. Khi tường chắn được kết hợp giữa cốt địa kỹ thuật và vật liệu đắp như đất, cát, sỏi.

Ứng dụng

–          Thay thế các tường chắn bê tông hoặc đá xây làm công trình chống đỡ nền từ phía dưới sườn dốc để xây dựng các đoạn nền đường hoặc bãi san nền trên các sườn dốc tự nhiên có độ dốc ngang từ 50% trở lên.

–          Lưới địa kỹ thuật bền vững với môi trường, với vòng đời thiết kế lên đến 120 năm.

–          Thay thế mái dốc taluy nền đắp đất thông thường có độ dốc thoải đề giảm diện tích chiếm dụng mặt bằng.

–          Làm công trình chống đỡ các khối trượt sườn trên các sườn dốc thiên nhiên vừng có tuyến đi qua.

–          Ứng dụng làm đường đầu cầu thành phố với mái dốc 90 độ, kè bờ sông, bờ biển hay nâng cấp mở rộng mặt đường về phía mái taluy âm khi bị hạn chế về diện tích.

–          Làm đồi nhân tạo.

Lời kết

Trên đây là các thông tin về tường chắn đất có cốt và những ưu điểm của nó trong công trình xây dựng. Việc thi công tường chắn đất có cốt dần được thay thế các thiết kế truyền thống, với lợi ích cũng như giá trị thực tiễn của nó mang lại thì ngày càng chứng tỏ việc áp dụng nó vào trong thiết kế.