Tường Chắn đất Có Cốt - Tài Liệu Text - 123doc

Tải bản đầy đủ (.docx) (110 trang)

1. Trang chủ
>>
2. Thạc sĩ - Cao học
>>
3. Kiến trúc - Xây dựng

tường chắn đất có cốt

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.53 MB, 110 trang )

Luận văn Thạc sỹTường chắn đất có cốtMỤC LỤCTrangTrang phụ bìaMỤC LỤC.............................................................................................................DANH MỤC HÌNH VẼ........................................................................................PHẦN MỞ ĐẦUCHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ TƯỜNG CHẮN CÓ CỐTI.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN TƯỜNG CHẮN CÓ CỐT:I.1.1 Gia cố mái dốc taluy.I.1.2 Xây tường chắnI.2 CÁC DẠNG TƯỜNG CÓ CỐT VÀ ỨNG DỤNG TRONG CÁCCÔNG TRÌNH GIAO THÔNG CẦU ĐƯỜNGI.2.1 Định nghĩa về tường chắn đất có cốtI.2.2 Các dạng ứng dụng của tường chắn đất có cốtI.2.3 Cấu tạo của tường chắn đất có cốtI.3HIỆN TRẠNG ỨNG DỤNG TƯỜNG CHẮN ĐẤT CÓ CỐT TRÊNTHẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAMI.3.1 Những kết quả nghiên cứu lý thuyết và thực tế về xây dựng tườngchắn đất có cốt của các nước trên thế giới.I.3.2 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng xây dựng tường chắn đất có cốttại Việt Nam.I.4. CÁC ỨNG DỤNG, PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA TƯỜNG CHẮNĐẤT CÓ CỐTI.4.1 Phạm vi áp dụng tường chắn đất có cốtI.4.2 Ứng dụng công nghệ tường chắn đất có cốtI.5. ƯU KHUYẾT ĐIỂM, KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG Ở VIỆT NAMI.5.1 Ưu điểm:HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16Page 1Luận văn Thạc sỹTường chắn đất có cốtI.5.2 Những vấn đề cần nghiên cứu, ứng dụng thực tiễn về xây dựng cáccông trình tường chắn đất có cốt tại Việt Nam.I.5.3 Khả năng ứng dụng ở Việt NamI.6 KẾT LUẬN CHƯƠNGCHƯƠNG 2: CÁC VÍ DỤ ỨNG DỤNG CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ ĐƯỢCTHỰC HIỆN TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM.II.1 CÁCH XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN, LỰA CHỌNLOẠI ĐẤT ĐẮPII.1.1 Trình tự khảo sát và tính toán thiết kế thường chắn đất có cốtII.1.2 Xác định kích thước và kiểm toán ổn định tổng thể (ổn định ngoài)của tường chắn đất có cốt.II.1.3 Tính toán ổn định nội bộ khối tường chắn đất có cốt. Xác định tiếtdiện và chiều dài cốt.II.1.4 Biến dạng dãn dài cốt cho phép và dự toán khả năng dãn dài cốtII.1.5. Tính toán liên kết giữa mặt tường với cốt và tính toán tấm mặttường.II.2 DANH SÁCH VÍ DỤ CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ THỰC HIỆN Ở VIỆTNAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI VỚI CÁC QUY TRÌNH TÍNH TOÁNKHÁC NHAUII.2.1 Danh sách ví dụ các công trình đã thực hiện ở Việt NamII.2.2 Danh sách ví dụ các công trình đã thực hiện trên thế giớiII.3 VÍ DỤ TƯỜNG CHẮN ĐẤT CÓ CỐT CẦU HÙNG VƯƠNG (SỬDỤNG SỢI GIA CƯỜNG POLYMERIC)II.3.1 Giới thiệu dự ánII.3.2 Tiến độ thi công chínhII.3.3 Tiêu chuẩn kỹ thuật của dự ánII.3.4 Trình tự thi công dự ánII.4 VÍ DỤ TƯỜNG CHẮN ĐẤT ĐẦU CẦU ĐƯỜNG SẮT NAM VĨNHYÊNHV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16Page 2Luận văn Thạc sỹTường chắn đất có cốtII.4.1 Giới thiệu dự ánII.4.2 Biện pháp cho tường chắn đầu cầuII.5 KẾT LUẬNCHƯƠNG III: TÍNH TOÁN VÀ SO SÁNH TÍNH TOÁN TƯỜNG CHẮNĐẤT CÓ CỐT THEO CÁC QUY TRÌNH HIỆN HÀNHIII.1 CỐT LIỆU BẰNG VẬT LIỆU TỔNG HỢP ỨNG DỤNG CHOTƯỜNG CHẮN ĐẤT CÓ CỐTIII.1.1 Vật liệu tổng hợp và ứng dụng cho tường chắn đất có cốtIII.1.2 Các đặc tính ngắn hạn của cốt liệu bằng vật liệu tổng hợp xét đếntrong thiết kếIII.1.3 Các thí nghiệm đánh giá các chỉ tiêu thiết kế của vật liệuIII.2. VÍ DỤ TÍNH TOÁN CHO TƯỜNG CHẮN ĐẤT ĐẦU CẦU HÙNGVƯƠNGIII.2.1 Công trình tường chắn đất có cốt đầu cầu Hùng Vương – Thànhphố Phú YênIII.2.2. Lập bảng tính thiết kế ổn định tường chắn đất có cốtIII.3. Tính toán thiết kế tường chắn đất có cốt theo các quy trình hiện hànhIII.3.1. Xác định chiều dài neo theo các quy trình BS 8006 và AASTHOIII.3.2. Tính toán áp lực đấtIII.3.3. Hệ số tải trọng và sức khángIII.3.4. So sánh các tính toán theo quy trình AASTHO và quy trình châuÂu BS 8006III.4. KẾT LUẬN CHƯƠNGKẾT LUẬN CHUNGI. KẾT LUẬNII. HẠN CHẾ CỦA ĐỀ TÀITÀI LIỆU THAM KHẢOHV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16Page 3Luận văn Thạc sỹTường chắn đất có cốtDANH MỤC HÌNH VẼHV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16Page 4Luận văn Thạc sỹTường chắn đất có cốtPHẦN MỞ ĐẦUĐẶT VẤN ĐỀ VÀ MỤC TIÊU NGHIÊN CỨUỞ các Thành phố lớn việc xây dựng các nút giao thông khác mức ngày càng phổbiến đặc biệt là hệ thống cầu vượt đường bộ. Các cầu này ngày càng yêu cầu về mỹquan, giá thành giảm, xây dựng nhanh chóng.Hiện nay có nhiều kết cấu mố cầu, phổ biến hiện nay là kết cấu bê tông cốt thépcó cọc khoan nhồi hay cọc đóng. Tuy nhiên việc thi công mố loại này đòi hỏi nhiềumáy móc, thiết bị, thi công lâu dài.Tường chắn đất có cốt có nhiều ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khácnhau giao thông, thủy lợi, xây dựng… Đó là việc xây dựng đường đầu cầu, thay thếmố bê tông cốt thép. Ngoài ra cùng với sự phát triển của đô thị là công tác xâydựng các công viên cảnh quan, tường chắn đất có cốt góp phần tạo nên kiến trúcxây dựng đẹp cho các mái taluy âm, dương tạo nên sự hài hòa về kiến trúc và kếtcấu.Để chọn một loại hình kết cấu thích hợp, đảm bảo đầy đủ mọi chỉ tiêu về kinhtế, kỹ thuật và mỹ quan cần có sự phân tích và chọn lọc. Trong luận văn này đặtvấn đề “Nghiên cứu, so sánh tính toán tường chắn đất có cốt đường dẫn đầu cầutheo các quy trình hiện hành”.Phạm vi nghiên cứu:Để giải quyết vấn đề này, trong phạm vi nhất định có đề cập đến tính toán tườngchắn đất có cốt theo tiêu chuẩn AASHTO, BS 8006và so sánh đưa ra phương án tốiưu.Các mục tiêu nghiên cứu:Các công nghệ tường chắn đất có cốt và các dạng ứng dụng trong xây dựng cầuđườngTường chắn đất có cốt tại các dự án xây dựng ở Việt nam và trên thế giới vớicác dạng vật liệu khác nhauCấu tạo của tường chắn đất có cốt.Các loại vật liệu sử dụng xây dựng tường chắn đất có cốt và yêu cầu kỹ thuật,chỉ tiêu cơ lý đối với các loại vật liệu sử dụng.Nguyên lý, trình tự tính toán tường chắn đất có cốt theo quy trình AASHTO,BSHV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16Page 5Luận văn Thạc sỹTường chắn đất có cốtSo sánh các tính toán, hệ số của 2 quy trìnhCấu trúc của luận văn gồm:Chương 1: Giới thiệu tường chắn đất có cốtChương 2: Các ví dụ ứng dụng các công trình đã được thực hiện trên thế giới vàở Việt Nam.Chương 3: Tính toán và so sánh tính toán tường chắn đất có cốt theo các quytrình hiện hànhKết luận chungHV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16Page 6Luận văn Thạc sỹTường chắn đất có cốtCHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ TƯỜNG CHẮN CÓ CỐTI.1LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN TƯỜNG CHẮN CÓ CỐT:Từ lâu đời, đất được sử dụng như một loại vật liệu xây dựng.So với các loại vậtliệu khác, đất rất rẻ tiền, sẵn có nhưng lại có đặc trưng cơ học kém, đặc biệt làkhông chịu được lực kéo.Để khắc phục nhược điểm này, ngoài những biện pháp giacố đất bằng các chất liên kết (vô cơ, hữu cơ, hóa chất), từ năm 1963, Henri Vidal,một kỹ sư cầu đường người Pháp đã đề xuất ý tưởng dùng đất có cốt để xây dựngcác công trình.Ngày 7-3-1966 ông đã báo cáo trước Hội đồng Cơ học đất và Nềnmóng nước Pháp và sau đó ông đã giành được bản quền về phát minh này.Cho đếnnay khái niệm về đất có cốt và những ứng dụng của nó trong các công trình xâydựng đã trở nên quên thuộc với các kĩ sư cầu đường, kĩ sư xây dựng ở khắp nơi trênthế giới.Đất có cốt là một loại vật liệu tổ hợp, thực chất là vẫn dung đất thiên nhiên đểxây dựng công trình nhưng trong đất có bố trí các lớp cốt bằng vật liệu chịu đượclực kéo theo các hướng nhất định; thông qua sức neo bám (do ma sát, dính và neobám) giữa đất với vật liệu cốt mà loại vật liệu tổ hợp đất có cốt này có được khảnăng chịu kéo (giống như vật liệu bê tông cốt thép có khả năng chịu kéo, trong đóbản thân bê tông chịu kéo kém). Tường chắn đất truyền thống hay sử dụng đó là giacố mái dốc ta luy và xây tường chắn.I.1.1Gia cố mái dốc taluy.Cấu tạoHV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16Page 7Luận văn Thạc sỹTường chắn đất có cốtHình 1.1: Mái dốc taluyVật liệu có thể là lát đá, tấm bê tông hay những ô bê tông trồng cỏGia cố mái dốc taluy thường được sử dụng ở khu vực địa chất ổn định, chỉ giacố mái dốc taluy bằng đá hộc để chống xói lở do nước mặt.-Ưu điểm: rẻ tiền, thi công đơn giản, kết cấu đơn giản.-Nhược điểm: không có khả năng chịu lực, chỉ sử dụng ở những nơi màbản than mái taluy đã tự ổn định đượcI.1.2Xây tường chắnI.1.2.1 .Khái niệm về tường chắn.Tường chắn là công trình giữ cho mái đất đắp hoặc đào ổn định khỏi bị sạt trượtkhi làm việc, lưng tường chắn tiếp xúc với khối đất sau tường và chịu tác dụngcủa áp lực đất.I.2.2.2. Một số loại tường chắn.Tường chắn đất là một loại công trình thường xuyên chịu lực đẩy ngang (áplực đất), do đó tính ổn định chống trượt chiếm một vị trí quan trọng đối với tínhổn định nói chung của tường. Theo quan điểm này tường chắn được phân thànhmấy loại sau:-Tường chắn trọng lực (hình 1.2a): Độ ổn định được đảm bảo chủ yếu dotrọng lượng bản thân tường. Các loại tường cứng đều thuộc loại tường-trọng lực.Tường nửa trọng lực (hình 1.2b): Độ ổn định được đảm bảo không nhữngchỉ do trọng lượng bản thân và bản móng mà còn do trọng lượng khối đấtđất đắp đè lên bản móng. Loại tường này thường làm bằng bê tông cốt-thép nhưng chiều dày tường cũng khá lớn (nên còn gọi là tường dày).Tường bản góc (hình 1.2c): Độ ổn định được đảm bảo do trọng lượngkhối đất đắp đè lên bản móng. Tường và móng là những bản tấm bê tông-cốt thép mỏng nên trọng lượng của bản thân tường và móng không lớn.Tường mỏng (hình 1.2d): Sự ổn định của tường được đảm bảo bằng cáchchôn chân tường vào trong nền. Do đó loại tường này còn được gọi làHV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16Page 8Luận văn Thạc sỹTường chắn đất có cốttường cọc và tường cừ. Để giảm bớt độ sâu chôn trong đất của tường vàđể tăng độ cứng của tường người ta thường dùng dây neo.Neoa/b/c/d/Hình 1.2: Một số hình dạng tường chắn--Tường thấp: Có chiều cao nhỏ hơn 10m.Tường cao: Có chiều cao lớn hơn 20m.Tường trung bình: Có chiều cao 10m ≤ H ≤ 20m.Tường dốc: Khối đất trượt có một mặt giới hạn trùng với lưng tường.Tường dốc được phân ra tường dốc thuận (hình 1.3a) và tường dốc nghịch(hình 1.3b).Tường thoải: Khi góc nghiêng α của lưng tường lớn quá một mức độ nàođó thì khối đất trượt sau lưng tường không lan đến lưng tường (hình 1.3c).αa/αb/αc/Hình 1.3: Các dạng tường chắnNguyên tắc tính toán áp lực đất lên tường dốc và lưng tường thoải cũng khácnhau.HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16Page 9Luận văn Thạc sỹTường chắn đất có cốtI.2CÁC DẠNG TƯỜNG CÓ CỐT VÀ ỨNG DỤNG TRONG CÁC CÔNGTRÌNH GIAO THÔNG CẦU ĐƯỜNGI.2.1 Định nghĩa về tường chắn đất có cốtHình 1.4: Tường chắn đất có cốtTường chắn đất có cốt là loại tường chắn có cốt lắp ghép với đất đắp được giacường bằng các cốt liệu dạng lưới thép mạ kẽm đặc chủng cường độ cao hoặc cácvật liệu tổng hợp có độ dãn dài thấp để chống lại lực đẩy ngang bên trong khối đấtđắp. Tường chắn đất có cốt là sự kết hợp của kỹ thuật xây dựng vật liệu tiên tiến vàhiệu quả tin cậy cao, cấu tạo đơn giản lắp đặt nhanh chóng dễ dàng, ưu điểm nổitrội về mặt mỹ quan.I.2.2 Các dạng ứng dụng của tường chắn đất có cốt* Công trình cầuTrước đây khi chưa có công nghệ tường chắn đất có cốt người ta thường sửdụng tường chắn trọng lực ở 2 đầu cầu, tuy vậy phương án tường chắn đất trọng lựckhông đáp ứng được mỹ quan cầu đường và chi phí tốn kém (thực chất vai trò làmviệc chịu lực chủ yếu là do mố cầu) do vậy nhất là các cầu trong đô thị cầu vượtđường bộ… việc đáp ứng được mỹ quan là rất cần thiết nên công nghệ thi côngtường chắn đất có cốt ra đời nó đã đáp ứng được nhu cầu về mỹ quan và kinh tế củaHV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16Page 10Luận văn Thạc sỹTường chắn đất có cốtcác dự án. Ngày nay các dự án cầu đường đô thị việc sử dụng tường chắn đất có cốt-là rất phổ biến.Sử dụng tường chắn đất có cốt cho đường dẫn đầu cầu.Hình 1.5: Đường đầu cầu sử dụng tường chắn đất có cốt-Sử dụng tường chắn đất có cốt thay thế mố cầuHV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16Page 11Luận văn Thạc sỹTường chắn đất có cốtHình 1.6: Mố cầu sử dụng tường chắn đất có cốt-Đối với các hệ thống kênh mương lớn người ta có thể sử dụng công nghệ tườngchắn đất có cốt (được phát triển thành hệ tường neo trong đất),với công nghệ nàycác tấm panel được đúc sẵn và được neo vào hệ neo trong đất đảm bảo kết cấu antoàn ổn định, các tấm panel có thể được đúc theo nhiều hình dạng đa dạng nên tạođược mỹ quan cho các công trình.HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16Page 12Luận văn Thạc sỹTường chắn đất có cốtHình 1.7: Sử dụng tường chắn đất có cốt làm đê chắn sóng-Đối với các công trình đường miền núi với các mặt cắt đào đường thì việc sử dụnghệ neo trong đất đảm bảo ổn định mái dốc là rất hiệu quả và mang lại thẩm mỹ cao.Hình 1.8: Sử dụng tường chắn đất có cốt làm ta luy đường-Đối với các công trình đường sắt thì việc sử dụng hệ neo trong đất đảm bảo ổn địnhmái dốc và thẩm mỹ.HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16Page 13Luận văn Thạc sỹTường chắn đất có cốtHình 1.9: Sử dụng tường chắn đất có cốt làm ta luy đường sắt-Sử dụng tường chắn đất có cốt trong các khu đô thị, tạo cảnh quan đẹp. Trên tườngchắn đất có thể trồng cây.Hình 1.10: Sử dụng tường chắn đất có cốt trong khu đô thị tạo cảnh quanHV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16Page 14Luận văn Thạc sỹTường chắn đất có cốtI.2.3 Cấu tạo của tường chắn đất có cốtHình 1.11: Thành phần cơ bản của tường chắn đất có cốtMột công trình tường chắn đất có cốt gồm thân tường rộng L, cao H được đắpbằng đất, có góc mái dốc đắp mặt ngoài từ 0 o đến 20o so với phương thẳng đứng,trong khối đắp có bố trí các cốt rải nằm ngang và cốt được liên kết chặt chẽ với mặttường bao.Phần đỉnh tường có thể được sử dụng trực tiếp làm một phần nền đường trênđó có thể xây dựng mặt đường cho xe cộ đi lại hoặc có thể đắp them các khối đắpkhác.Về đất dùng để đắp tường chắn đất có cốt, trước kia người ta chủ yếu sử dụngcát vừa và cát khô. Ngày nay đã cho phép dùng các loại đất kém dính nhất là khi sửdụng các loại cốt dạng khung, dạng lưới (là các loại tạo ra hiệu ứng neo nhờ sứccản bị động của đất vào các đơn nguyên ngang của cốt).Mặt khác, cũng đã nghiêncứu kĩ hơn yêu cầu về các tính chất điện hóa đôi với đất đắp để hạn chế tác dụngxâm thực của đất đối với cốt, bảo đảm tuổi thọ của các loại cốt bằng các vật liệukhác nhau.Về cốt, ngoài cốt kim loại nay đã phổ biến dùng cốt bằng vật liệu polime dướidạng vải, lưới địa kĩ thuật. Cốt kim loại lúc đầu dùng thép mạ hoặc thép không gỉnay đã phổ biến cả các loại thép thường không mạ (với một chiều dày dự phòngcho phép cốt có thể bị ăn mòn trong thời gian thiết kế tuổi thọ công trình)HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16Page 15Luận văn Thạc sỹTường chắn đất có cốtVề mặt tường bao, ngoài các tường bao mềm không tham gia chịu áp lực đấtsau lưng tường chắn đất như những tường chắn đất truyền thống thì gần đây cũngđã sang tạo ra loại tường chắn đất có cốt có với mặt tường bao cứng (bằng bê tôngđổ tại chỗ có độ cứng cao) để cùng với khối đất có cốt tham gia chịu áp lực đất saulưng tường. Về vật liệu làm mặt tường bao mềm hiện phổ biến có loại mặt baobằng các tấm bêtông ximăng lắp ghép và loại bằng vải địa kĩ thuật bọc cuộn hoặcdùng lồng đá.I.3HIỆN TRẠNG ỨNG DỤNG TƯỜNG CHẮN ĐẤT CÓ CỐT TRÊNTHẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAMI.3.1 Những kết quả nghiên cứu lý thuyết và thực tế về xây dựng tường chắnđất có cốt của các nước trên thế giới.Sở dĩ tường chắn đất có cốt vừa ra đời đã được ứng dụng rộng rãi vì nó gópphần tạo ra những ưu thế trong lĩnh vực xây dựng công trình; giảm khối lượng đắpnền, giảm diện tích đất đai mà công trình chiếm chỗ do có thể đắp với mái dốcthẳng đứng; bảo đảm được ổn định công trình dù xẩy ra biến dạng trong thi côngđơn giản, nhanh chóng, cốt và các tấm hoặc vỏ mặt tường bao đêu có thể được giacông trước tại nhà máy rồi vận chuyển ra công trường để lắp đặt, tiện lợi ngaytrong quá trình đắp đất (lắp đặt vỏ tường đến đâu thì lắp, rải cốt và đắp đất đến đó);có thể tùy nghi sáng tạo kiểu dáng mặt tường bao để đạt được các yêu cầu về trangtrí kiến trúc và thẩm mỹ.Thực tế hiện nay nhiều nước trên thế giới đã có tính toán, thiết kế để áp dụngtường chắn đất có cốt vào trong xây dựng công trình đường, cầu… Đất có cốt làmột loại vật liệu tổ hợp, thực chất vẫn là dung đất thiên nhiên để xây dựng côngtrình, nhưng trong đất có bố trí thêm các lớp cốt bằng vật liệu chịu được lực kéotheo các hướng nhất định (giống như việc bố trí thêm các thanh cốt thép trong khốibê tông xi măng để tạo thêm khả năng chịu kéo của bê tông), thông qua sức neobám, ma sát, dính, và sức cản bị động của đất giữa đất với vật liệu cốt mà loại vậtliệu tổ hợp này có được khả năng chịu kéo tốt.Nguyên lý tường chắn đất có cốt do Henri Vidal, một kỹ sư cầu đường ngườiPháp phát ra vào những năm 1960 của thế kỷ trước. Vào năm 1968, công trìnhHV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16Page 16Luận văn Thạc sỹTường chắn đất có cốttường chắn đất có cốt đầu tiên được xây dựng tại miền Nam nước Pháp; khi đónguyên lý và phương pháp tính toán công trình đất có cốt về cơ bản đã được xâydựng khá hoàn chỉnh, cơ sở lý thuyết cũng tương đối đầy đủ.Tới nay sau hơn 40 năm nghiên cứu và phát triển, do những tính năng ưu việtcủa chúng mà tường chắn đất có cốt được ứng dụng rộng rãi ở nhiều nước châu Âu,châu Á và châu Mỹ.-Tại Pháp: đã có khoảng 10 công trình đất có cốt xây dựng trong những năm 19681969, đáng kể nhất là những tường chắn bằng đất có cốt (tổng cộng tới 800m dài)trên đường cao tốc A53 qua vùng Menton, tại đây sườn núi dốc, địa chất không ổnđịnh, không thể đào sâu và khó khăn nếu làm cầu vượt nên đã chọn đắp cao so vớitường chắn cao tới 20m. Năm 1970, tường chắn đất có cốt đã được xây dựng ởcông trình cảng Dunkerque. Năm 1969, mố cầu bằng đất có cốt lần đầu tiên đượcxây dựng trên đường Strasbourg-Tại Anh: các công trình ứng dụng đát có cốt được áp dụng tại công trình cải tạo xalộ M25 tại Epping – Luân Đôn. Tại đây với những nghiên cứu đầy đủ về mặt lýthuyết cũng như kiểm chứng thực nghiệm đã ban hành tiêu chuẩn Anh quốc về đấtgia cố mang số hiệu BS 8006:1995.-Tại Mỹ: đã có nhiều công trình sử dụng đất gia cố lưới địa kỹ thuật như tại các dựán mở rộng xa lộ tuyến bang I75 tại bang Florida; dự án xây dựng tại đạt lộ TanqueVerde, thành phố Tusco, bang Arizona; dự án xây dựng tường chắn và đại lộ cónhiều đường giao nhau; dự án Lithonia bang Georgia; sử dụng tường chắn đất cócốt thay thế mố cầu đầu tiên ở nước Mỹ là ở Lovelock, bang Nevada vào năm1975… Qua quá trình sử dụng cho thấy, đến hiện nay các công trình đểu đảm bảoổn định, chuyển vị, biến dạng áp lực đo được nằm trong phạm vi an toàn, cho phép.-Tại Nhật Bản: đất có cốt được ứng dụng một cách phổ biến, đặc biệt trong ngànhđường sắt. Các tổ chức khoa học đã đi sâu nghiên cứu và đưa ra lý thuyết đầy đủ vềtính toán tường chắn đất có cốt. Nhiều tài liệu đã được công bố như: Tiêu chuẩn kỹthuật về công tác đất, tường chắn, cống và các kết cấu tạm thời của Hiệp hội đườngcông cộng Nhật Bản; Tiêu chuẩn về thiết kế nền móng công trình của Hiệp hội kiếnHV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16Page 17Luận văn Thạc sỹTường chắn đất có cốttrúc Nhật Bản; Sổ tay thiết kế thi công kết cấu tường chắn đất có cốt địa kỹ thuậtcủa Viện nghiên cứu các công trình công cộng, Bộ xây dựng.-Tại khu vực Đông Nam Á: cũng có hơn 500 công trình với hơn 550.000m 2 diệntích mặt tường đất có cốt được xây dựng.Danh sách ví dụ các công trình sẽ được trình bày ở II.2.2I.3.2 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng xây dựng tường chắn đất có cốt tạiViệt Nam.I.3.2.1 Những nghiên cứu ứng dụng đất có cốt trong xây dựng các công trìnhcầu đường tại Việt NamThực ra nguyên lý đất có cốt đã được cán bộ, công nhân ngành giao thông vậntải của nước ta vận dụng để xây dựng và khôi phục, làm đường tạm…từ những nămkháng chiến chống Pháp và chống Mỹ. Khi đó, do khi phải khôi phục những đoạnđường bị bom địch phá hoại, các đội quân phục vụ đảm bảo giao thông trên chiếntrường đã đắp lại những đường bằng mái taluy dốc bằng cách lót thêm các cành tre,nứa…và đặc biệt là các lớp cành cây nhỏ rải thêm vào giữa các lớp đất đắp, nhờ đóđã giảm được khối lượng đất đắp lại, nhằm nhanh chóng khôi phục được đườngcho kịp thông xe ôtô, pháo…ra tiền tuyến.Với thực tế đó, ngay từ những năm 1968, Giáo sư, Tiến sĩ Đặng Hữu ngay saukhi nhận được các thông tin từ Pháp về “đất có cốt” đã viết bài giới thiệu lần đầutiên về vấn đề này.Tháng 6 năm 1973, một tường chắn đất có cốt cao 4,25m (với vách thẳngđứng ở cả 2 bên) đã được xây dựng trên một đoạn đường dẫn từ đê La Thànhxuống một khu tập thể gần Cầu Giấy – Hà Nội. Đặc điểm của tường chắn thí điểmnày là tường bao dung vỏ thùng nhựa cũ và cốt là các dải cao su được cắt ra từ cáclốp ôtô phế thải (đây là loại vật liệu rất dễ kiếm ở thời điểm đó). Chiều cao của cáctấm vỏ tường cũng cao 25cm (như vỏ kim loại của H.Vidal), cốt cũng được cắtrộng 6,0cm dày 0,5cm và được nối với vỏ bằng bulong D50. Một phía bên là tườngnhà cấp 4. Tường thí điểm này đã tồn tại cho đến nay, nhưng hiện hai bên các nhàdân đã san lấp đến sát và trùm lên vỏ tường.HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16Page 18Luận văn Thạc sỹTường chắn đất có cốtQua các nghiên cứu nói trên cho thấy việc dung các cốt bằng cao su cắt ra từcác lốp phế liệu là một hướng có thể phát triển tiếp vì đó cũng là một loại cốt bằngvật liệu thuộc loại polime (cao phân tử hữu cơ) như hiện nay các nước trên thế giớiđã sử dụng phổ biến. Dùng loại cốt này đồng thời có thể sử dụng được các lốp xecũ đã qua sử dụng, góp phần giải quyết nạn ứ đọng nguồn phế thải này.Năm 2001, trong khuôn khổ một đề tài nghiên cứu cấp Bộ của Bộ Giao thôngVận tải có tên là “ Nghiên cứu chế tạo cốt thép mạ dùng trong xây dựng công trìnhđất có cốt ở Việt Nam” do PGS.TS Nguyễn Phúc Trí làm chủ nhiệm đề tài, nhómnghiên cứu đã đề xuất một dạng cốt mới bằng thép tròn D14 có mạ chống gỉ, có cấutạo gồm các “ngạch xương cá” để tăng cường sức chống nhổ tuột của cốt nhờ lợidụng sức cản bị động của đất đối với ngạch xương cá. Nhóm nghiên cứu này cũngđã tiến hành thí nghiệm kéo tuột loại cốt nói trên để xác định hệ số sức chống kéotuột của cốt chôn trong đất.Những năm gần đây, do nhu cầu về phát triển công tác xây dựng đường bộ,nhiều hang nước ngoài đã vào Việt Nam tổ chức nhiều cuộc hội thảo về vấn đề đấtcó cốt trong xây dựng đường ôtô và chào hang về các loại sản phẩm vật liệu dungtrong công trình đất có cốt, trong đó có các loại vải địa kỹ thuật, lưới địa kỹ thuật,rọ đá lưới thép. Cũng có những tài liệu được chuyển giao về tính toán thiết kế vàcông nghệ cũng như các loại vật liệu xây dựng mới.I.3.2.2. Sự phát triển các công trình xây dựng bằng đất có cốt tại Việt NamThực tế ở Việt Nam từ năm 1999 trở lại đây, cùng với các dự án xây dựng mớivà khôi phục lại cầu đường ở nước ta, các công trình tường chắn đất có cốt đã tìmđược chỗ ứng dụng và càng ngày càng được sử dụng nhiều hơn. Lý do chủ yếu dẫnđến nhu cầu thực tế cần phải sử dụng loại công trình này là do phải xây dựng cácnèn đắp cao trên các đoạn đường dẫn lên cầu, đặc biệt là các cầu vượt bố trí tại cácnút giao khác mức trong đô thị, nếu thi công bằng các phương pháp thông thườngthì luôn đòi hỏi phải có mái dốc nhất định (độ dốc thường phải là 1:1,5 đến 1:2 làmrất tốn diện tích mặt bằng), trong khi đó tường chắn đất có cốt lại có ưu điểm là hạnchế giải phóng mặt bằng do có thể đắp với mái taluy thẳng đứng. Mà trong thực tếhiện nay, vấn đề giải phóng mặt bằng luôn rất khó khăn, tiền giải phóng mặt bằngHV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16Page 19Luận văn Thạc sỹTường chắn đất có cốtđể lấy diện tích đất xây dựng công trình trong các khu đô thị, khu dân cư lớn hơnrất nhiều lần để đầu tư cho công tác xây lắp, hoặc khi tại những khu vực sườn núidốc, địa chất không ổn định, không thể đào sâu và khó làm cầu vượt thì phương ánlựa chọn tường chắn đất có cốt đắp cao là rất hiệu quả. Đặc biệt là trong năm 2004,Nhà nước đã cho thành lập Công ty phát triển đường cao tốc nhằm để xây dựng vàphát triển các tuyến đường cao tốc trên khắp mọi miền đất nước, thì vấn đề đưa loạihình tường chắn đất có cốt vào ứng dụng là không thể thiếu được vì nó đã từngđược áp dụng để xây dựng các tuyến đường cao tốc trên thế giới.Một số công trình lớn áp dụng tường chắn đất có cốt đã được xây dựng tạiViệt Nam sẽ được đề cập trong II.2.1I.4. CÁC ỨNG DỤNG, PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA TƯỜNG CHẮN ĐẤTCÓ CỐTI.4.1 Phạm vi áp dụng tường chắn đất có cốtI.4.1.1 So sánh về hiệu quả kinh tế, kỹ thuậtHệ thống tường chắn đất có cốt là hệ thống gia cố nền đất hỗn hợp trong đósử dụng kết cấu gia cường bằng lưới thép đặc chủng hoặc các dải nhựa tổng hợp đểchống lại các lực ngang phát sinh bên trong lớp đất đắp. Cấu trúc tường chắn đất cócốt vững chắc, đồng nhất và được thiết kế để áp dụng rộng rãi.Hình 1.12: Tường chắn đất BTCT và Tường chắn đất - VSoLHV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16Page 20Luận văn Thạc sỹTường chắn đất có cốtHệ thống tường chắn đất có cốt được sử dụng rộng rãi trong các dự án từ cáctường chắn trên đường dẫn đến các mố cầu, đường cao tốc, đường sắt, kho chứahàng, vật liệu hay phân cấp tường chắn. Bên cạnh hiệu quả về tính năng kỹ thuật,hệ thống này còn bảo đảm hiệu quả cao về kinh tế trong việc thiết kế và xây dựng.Hệ thống này bao gồm ba thành phần: cốt liệu gia cường, các tấm tường (Panel)đúc sẵn và chất liệu đất đắp. Chính điều này làm cho việc thi công được dễ dàng vànhanh chóng. Chi phí tiết kiệm có thể lên đến 50% khi so sánh với các hệ thốngtường chắn truyền thống như tường chắn bê tông cốt thép.I.4.1.2Polymeric system- Hệ gia cường bằng vật liệu tổng hợpTường chắn đất gia cường bằng vật liệu tổng hợp được thiết kế bao gồm vậtliệu Polymeric liên kết với tấm Panel mặt đúc sẵn và chất liệu đất đắp. Hệ giacường này được phát triển trong vài năm gần đây và đang có xu hướng được ứngdụng rộng rãi nhờ những ưu điểm vượt trội như kết cấu ổn định, thiết kế đơn giản,có khả năng chống ăn mòn cao, tiến độ thi công nhanh (nhờ những tấm Panelthường có kích thước lớn), và giá thành thật sự canh tranh so với kết cấu tườngchắn truyền thống hay rẻ hơn ngay cả tường chắn sử dụng lưới thép đặc chủngcường độ cao...Tính linh hoạt trong thiết kế và những cấu kiện tấm Panel đúc sẵnlàm cho sản phẩm có tính đa dạng về kiểu dáng và màu sắc phong phú.Chúng tôi cho rằng giải pháp tường chắn Polymeric thật sự mang lại hiệu quảkinh tế cho nhà đầu tư, không những về giá thành mà còn rút ngắn thời gian thicông. Hơn thế nữa, tường chắn Polymeric còn được thiết kế theo tiêu chuẩn củaAASHTO (Mỹ), NP-P 94-2200 (Pháp), BS 8006 (Anh), RTA (Úc), GEO (Hongkong) và được đảm trách bởi đội ngũ nhiều kỹ sư tư vấn thiết kế, tư vấn thi côngkinh nghiệm .HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16Page 21Luận văn Thạc sỹTường chắn đất có cốtHình 1.13: Tường chắn đất PolymericI.4.1.3 Steel system: Hệ gia cường sử dụng lưới thép đặc chủngĐây là loại tường chắn đã được phát triển và sử dụng khá rộng rãi từ năm1981 ở California. Thành phần gia cường nhờ một lưới thép cường độ cao tăngcường cho đất liên kết với những tấm panel đúc sẵn phía ngoài tường chắn. Tươngtự như tường Polymeric, sản phẩm tường chắn đất sử dụng lưới thép có ưu điểm làđơn giản, thi công nhanh, có màu sắc và kiểu dáng khá đa dạng và linh hoạt tạo chocông trình tính mỹ thuật. Giá thành hạ so với kết cấu tường bê tông cốt thép thôngthường tuy nhiên lại cao hơn hệ gia cường bằng vật liệu tổng hợp.Lưới thépTường chắn đất sử dụng lưới thépHình 1.14: Hệ gia cường sử dụng lưới thép đặc chủngHV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16Page 22Luận văn Thạc sỹTường chắn đất có cốtI.4.2 Ứng dụng công nghệ tường chắn đất có cốtTường chắn đất có cốt đã được ứng dụng khá rộng khắp trên thế giới (có trên2.500.000 m2 tường chắn đất đã được xây dựng, lắp đặt). Ở Việt nam, nó đã vàđang được xây dựng trên nhiều công trình như cầu vượt Ngã Tư Vọng (Hà nội),cầu Phố Mới (Lào cai), tường chắn đất ở khu Sóng Thần (Thành Phố Hồ ChíMinh), cầu chữ Y, cầu Chà Và, cầu Rạch Cây, Cầu Nước Lên, cầu Nguyễn TriPhương...Đặc biệt với loại tường chắn đất Polymeric, đã áp dụng với:- 80 000 m2 tường chắn đã được xây dựng ở Các tiểu vương quốc ả rậpthống nhất- 97 000 m2 tường chắn đất trên đường cao tốc phía nam Oman- 28 000 m2 tường chắn ở Qatar...I.5.ƯU KHUYẾT ĐIỂM, KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG Ở VIỆT NAMI.5.1 Ưu điểm:* Vật liệu thi công:Ở VN các vật liệu sử dụng cho tường chắn đất có cốt rất phổ biến, và thôngdụng:+ Vật liệu đắpỞ việt nam vật liệu đắp đảm bảo yêu cầu kỹ thuật rất đa dạng và dồi nào, nhiềumỏ đất đắp và cát... như vậy vật liệu đắp rất hợp lý cho công tác xây dựng tườngchắn đất có cốt.+ Các vật liệu khácVới việc gia công chế tạo sẵn sau đó lắp ghép rất tiện lợi với nguồn nhân côngcũng như vật liệu ở VN, với các vật liệu cốt thép, móc clevis, bê tông luôn sẵn cótrên thị trường VN và rất tiện dụng cho việc sử dụng.* Máy móc thi côngHV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16Page 23Luận văn Thạc sỹTường chắn đất có cốtViệc xây dựng tường chắn đất có cốt sử dụng các máy thi công đơn giản như, xecẩu tự hành, máy lu, máy san, máy đào,... các loại xe máy nói trên cũng thuận lợivà dễ dàng ở Việt Nam.I.5.2 Những vấn đề cần nghiên cứu, ứng dụng thực tiễn về xây dựng các côngtrình tường chắn đất có cốt tại Việt Nam.I.5.2.1 Vấn đề xử lý móng của tường chắn:Đối với các công trình tường chắn đất có cốt chỉ được nghiên cứu trên một địachất tương đối ổn định, hoặc không xét đến, đề cập ít, nhưng khi áp dụng vào thựctiễn ở Việt Nam thì cần phải được nghiên cứu kỹ lưỡng. Thực tế là tại vị trí đặtcông trình tường chắn đất có cốt thường lại có địa chất không tốt, thường phải tiếnhành các biện pháp xử lý nền đất yếu trước khi thi công tường chắn.Như công trình tường chắn đất có cốt tại nút giao thông Mai Dịch trên dựán đường Vành đai 3 Hà Nội đã phải tiến hành bóc bỏ một lớp đất yếu sâu tới 2m(so với cao độ đặt đáy tường chắn), sau đó đóng cọc tre gia cường với chiều dài cọclà 2m, mật độ cọc là 25 cọc/m2, trải vải địa và đắp trả lại từng lớp hố móng bằngcác lớp cát đen và đầm nèn với độ chặt yêu cầu K95.I.5.2.2 Vấn đề lựa chọn vật liệu đắp trong tường chắn đất có cốt.Đối với các công trình tường chắn đất có cốt, vấn đề vật liệu đắp rất cần phảinghiên cứu và lực chọn kỹ lượng, lý do là nó tác động rất lớn đến khả năng làmviệc của toàn bộ công trình. Cốt và đất kết hợp với nhau để tham gia cùng chịu lực,trong đó cốt sẽ hấp thụ lực kéo và lực cắt do tác động của tải trọng thông qua đất,đất chỉ chịu lực nén.I.5.2.3 Vấn đề thoát nước của tường chắn.Vấn đề thoát nước cho công trình tường chắn đất có cốt rất quan trọng. Nếutrong tường chắn, trên tường chắn hoặc dưới chân tường chắn có chứa nước hoặccác nguồn nước thì phải trong mọi trường hợp, cần phải có biện pháp hạn chế cácnguồn nước (nước mưa, nước mặt, nước ngầm) thấm vào trong khối đất có cốt vàthoát nhanh nước đã thấm đó ra khỏi khối đất có cốt.HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16Page 24Luận văn Thạc sỹTường chắn đất có cốtI.5.2.4Vấn đề công nghệ thi công, lựa chọn sử dụng vật liệu phù hợp, các nộidung, vấn đề khi kiểm tra, nghiệm thu công trình.- Chọn vật liệu: cốt, tấm vỏ, đất đắp trong vùng có cốt, đất đắp trong lõi;-Công nghệ thi công: lắp đặt cốt, các tấm vỏ tường, đắp đất…;-Kiểm tra, nghiệm thu, các biện pháp bảo vệ công trình.I.5.2.5 Vấn đề bảo dưỡng công trình tường chắn đất có cốt trong qua trình khaithác, sử dụng:- Việc bảo vệ các tấm vỏ tường, tạo mỹ quan cho các tấm vỏ tường cũng nhưtoàn bộ công trình;-Thoát nước cho tường chắn;-Theo dõi lún, biến dạng, độ bằng phẳng bên ngoài của vỏ tường chắn, các sựcố có thể xẩy ra của công trình…I.5.3 Khả năng ứng dụng ở Việt Nam* Công trình cầu.Trước đây khi chưa có công nghệ tường chắn đất có cốt người ta thường sửdụng tường chắn trọng lực ở 2 đầu cầu, tuy vậy phương án tường chắn đất trọng lựckhông đáp ứng được mỹ quan cầu đường và chi phí tốn kém (thực chất vai trò làmviệc chịu lực chủ yếu là do mố cầu) do vậy nhất là với các cầu trong đô thị cầu vượtđường bộ .... việc đáp ứng được mỹ quan là rất cần thiết nên công nghệ thi côngtường chắn đất có cốt ra đời nó đã đáp ứng được nhu cầu về mỹ quan và kinh tế củacác dự án. Ngày nay các dự án cầu đường đô thị việc sử dụng tường chắn đất có cốtlà rất phổ biến.HV: Nguyễn Anh Tuấn – Cao học XD CH K16Page 25

Trích đoạn

• III.1 CỐT LIỆU BẰNG VẬT LIỆU TỔNG HỢP ỨNG DỤNG CHO TƯỜNG CHẮN ĐẤT CÓ CỐT
• III.2 VÍ DỤ TÍNH TOÁN CHO TƯỜNG CHẮN ĐẤT ĐẦU CẦU HÙNG VƯƠNG
• KẾT LUẬN CHUNG
• thời gian làm luận án.

Tài liệu liên quan

• Định giá cổ phiếu và ứng dụng một số mô hình toán trong việc định giá cổ phiếu ở Việt Nam
  • 98
  • 676
  • 4
• Định giá cổ phiếu và ứng dụng một số mô hình toán trong việc định giá cổ phiếu ở Việt Nam
  • 52
  • 516
  • 2
• Nghiên cứu giải thuật học cộng tác (Co- training) và ứng dụng vào bài toán khai phá quan điểm
  • 16
  • 450
  • 0
• Luận văn nghiên cứu trắc quang sự tạo phức đaligan trong hệ 1 (2 pyridylazo) 2 naphthol (pan 2) Zr(IV) cl2cicooh trong hỗn hợp dung môi hữu cơ nước và ứng dụng phân tích luận văn thạc sỹ hóa học
  • 69
  • 503
  • 0
• định giá cổ phiếu và ứng dụng một số mô hình toán trong việc định giá cổ phiếu ở việt nam
  • 52
  • 494
  • 0
• tiểu luận các nguyên tắc sáng ứng dụng cơ bản và ứng dụng trong lĩnh vực máy tính và truyền thông
  • 12
  • 506
  • 0
• các hàm số cơ học và ứng dụng
  • 57
  • 836
  • 0
• nghiên cứu nghiệp vụ kế toán tài sản cố đinh và ứng dụng xây dựng chương trình quản lý TSCĐ
  • 37
  • 560
  • 0
• NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP HỘI TỤ MẠNG DI ĐỘNG CỐ ĐỊNH VÀ ỨNG DỤNG CHO MẠNG VIỄN THÔNG CỦA VNPT
  • 72
  • 823
  • 2
• Báo cáo khoa học : CÁC BIỆN PHÁP LÀM KHÔ CỎ, NÂNG CAO GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỎ KHÔ VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ ĐÓNG BÁNH CỎ KHÔ (HỌ ĐẬU) docx
  • 8
  • 661
  • 1

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(18.52 MB - 110 trang) - tường chắn đất có cốt Tải bản đầy đủ ngay ×