Giải pháp neo xoắn cho ổn định cấu kiện mái kênh thủy lợi

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CÁM ƠN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GIẢI PHÁP BẢO VỆ MÁI KÊNH CÔNG TRÌNH THỦY LỢI VÀ ỨNG DỤNG NEO XOẮN ĐỂ GIA CƯỜNG ỔN ĐỊNH CHO CẤU KIỆN BẢO VỆ MÁI

1.1. Các hình thức bảo vệ mái kênh mương ở Việt Nam, trên thế giới và các tồn tại kỹ thuật

1.2. Các hình thức bảo vệ mái kênh mương ở Việt Nam

1.3. Một số giải pháp bảo vệ mái kênh mương trên thế giới

1.4. Tổng hợp một số dạng hư hỏng lớp bảo vệ mái kênh công trình thủy lợi

1.5. Nhận xét, đánh giá về kết cấu bảo vệ mái kênh mương hiện tại

1.6. Tổng quan về nghiên cứu ứng dụng neo xoắn trong kỹ thuật xây dựng

1.6.1. Giới thiệu neo xoắn và các ứng dụng trong kỹ thuật xây dựng

1.6.2. Các nghiên cứu về neo xoắn trên thế giới

1.6.3. Các nghiên cứu về neo xoắn ở Việt Nam

1.6.4. Nhận xét chung về ứng dụng và nghiên cứu neo xoắn

1.7. Vấn đề kỹ thuật đặt ra và hướng nghiên cứu

1.8. Kết luận chương 1

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU NEO XOẮN GIA CƯỜNG ỔN ĐỊNH CẤU KIỆN BẢO VỆ MÁI KÊNH

2.1. Giới thiệu chung

2.2. Đặc điểm của neo thanh khoan trong đất và nguyên tắc tính toán

2.2.1. Nguyên lý chống nhổ của thanh neo

2.2.2. Các nhân tố ảnh hưởng đến lực chống nhổ của thanh neo

2.3. Đặc điểm của neo xoắn và nguyên tắc tính toán

2.3.1. Hình dạng và kích thước

2.3.2. Độ sâu đặt neo tấm xoắn hoặc độ sâu hạ cọc neo xoắn

2.3.3. Cơ chế phá hoại khối đất khi kéo nhổ neo xoắn trong đất nền

2.3.4. Các phương pháp tính toán khả năng chịu tải kéo nhổ của neo xoắn

2.4. Kết luận chương 2

3. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM VỀ KHẢ NĂNG CHỊU TẢI KÉO NHỔ CỦA NEO XOẮN TRÊN MÁI NGHIÊNG

3.1. Giới thiệu chung

3.2. Nội dung nghiên cứu thực nghiệm

3.3. Xác định thông số neo xoắn dùng trong thí nghiệm

3.4. Độ sâu đặt neo trong chuỗi thí nghiệm

3.5. Thí nghiệm mô hình trong phòng thí nghiệm

3.5.1. Thiết bị chính dùng trong chuỗi thí nghiệm mô hình

3.5.2. Các bước thí nghiệm

3.5.3. Chỉ tiêu cơ lý của đất xây dựng mô hình trong phòng

3.5.4. Xây dựng mô hình vật lý

3.5.5. Các trường hợp thí nghiệm

3.5.6. Kết quả thí nghiệm

3.5.7. Đánh giá kết quả thí nghiệm trong phòng

3.6. Thí nghiệm kéo nhổ neo xoắn tại hiện trường

3.6.1. Giới thiệu công trình

3.6.2. Đặc điểm địa chất công trình

3.6.3. Quy trình thí nghiệm

3.6.4. Kết quả thí nghiệm

3.6.5. Đánh giá kết quả thí nghiệm hiện trường

3.7. Thiết lập biểu thức xác định sức chống nhổ của neo xoắn trên mái nghiêng

3.7.1. Nguyên tắc chung

3.7.2. Thiết lập biểu thức sức chịu tải kéo nhổ của neo xoắn trên mái nghiêng

3.8. Xác định hệ số hiệu chỉnh ξ

3.9. Kết luận chương 3

4. CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, DÙNG NEO XOẮN ĐỂ GIA CƯỜNG ỔN ĐỊNH CẤU KIỆN BẢO VỆ MÁI KÊNH

4.1. Xác định các thông số thiết kế khi ứng dụng neo xoắn gia cường cấu kiện bảo vệ mái kênh và phân tích các bài toán ứng dụng

4.1.1. Nguyên tắc chung

4.1.2. Phân tích các bài toán ứng dụng

4.2. Đề xuất mảng gia cố bảo vệ mái kênh định hình bằng polyme hoặc compozit xơ sợi

4.2.1. Đặc điểm cấu tạo của hệ bảo vệ mái kênh bằng tấm compozit xơ sợi có neo xoắn gia cường

4.2.2. Phân tích ứng dụng giải pháp bảo vệ mái kênh Đông Côi bằng tấm compozit xơ sợi có sử dụng neo xoắn

4.3. Yêu cầu chung về kỹ thuật lắp đặt cấu kiện polyme hoặc compozit xơ sợi bảo vệ mái kênh

4.3.1. Quy định chung

4.3.2. Yêu cầu kỹ thuật về công tác chuẩn bị lắp đặt

4.3.3. Yêu cầu về kỹ thuật lắp đặt

4.3.4. Yêu cầu kỹ thuật thi công kênh có sử dụng mảng gia cố polyme-compozit xơ sợi

4.4. Bảo dưỡng và sửa chữa

4.5. Đánh giá ưu điểm, thế mạnh của giải pháp neo xoắn để gia cường cấu kiện bảo vệ mái kênh so với các phương pháp khác

4.6. Kết luận chương 4

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

I. Tổng quan về giải pháp bảo vệ mái kênh công trình thủy lợi

Giải pháp bảo vệ mái kênh công trình thủy lợi là một vấn đề quan trọng trong việc duy trì ổn định và hiệu quả của hệ thống thủy lợi. Các hình thức bảo vệ mái kênh hiện nay bao gồm bê tông đổ tại chỗ, tấm bê tông lắp ghép và đá lát. Tuy nhiên, những phương pháp này thường gặp phải các vấn đề như lún sụt, nứt nẻ và bong tróc. Để khắc phục những tồn tại này, việc nghiên cứu và ứng dụng neo xoắn là cần thiết. Neo xoắn không chỉ giúp gia cường ổn định cho cấu kiện bảo vệ mái kênh mà còn mang lại hiệu quả thi công nhanh chóng và tiết kiệm chi phí. Theo nghiên cứu, việc áp dụng giải pháp kỹ thuật này có thể giảm thiểu đáng kể các vấn đề kỹ thuật hiện tại, đồng thời nâng cao tính thẩm mỹ cho công trình.

1.1 Các hình thức bảo vệ mái kênh

Tại Việt Nam, các hình thức bảo vệ mái kênh chủ yếu là bê tông đổ tại chỗ và tấm bê tông lắp ghép. Những phương pháp này thường tốn nhiều thời gian và chi phí, đồng thời dễ gặp phải các vấn đề như nứt nẻ và lún sụt. Việc sử dụng neo xoắn có thể giúp cải thiện tình trạng này bằng cách gia cường cấu kiện bảo vệ mái kênh, đảm bảo tính ổn định và bền vững cho công trình.

1.2 Tổng hợp các dạng hư hỏng

Các dạng hư hỏng phổ biến của mái kênh bao gồm nứt nẻ, lún sụt và bong tróc. Những vấn đề này không chỉ ảnh hưởng đến tính thẩm mỹ mà còn làm giảm hiệu quả dẫn nước của hệ thống. Việc áp dụng giải pháp neo xoắn có thể giúp khắc phục những vấn đề này, đảm bảo mái kênh luôn trong tình trạng tốt nhất.

II. Cơ sở khoa học và phương pháp nghiên cứu neo xoắn

Nghiên cứu về neo xoắn trong kỹ thuật xây dựng đã chỉ ra rằng loại neo này có khả năng chịu tải kéo nhổ tốt hơn so với các loại neo truyền thống. Nguyên lý hoạt động của neo xoắn dựa trên cơ chế chống nhổ, giúp tăng cường khả năng giữ chặt trong đất. Các yếu tố ảnh hưởng đến lực chống nhổ bao gồm hình dạng, kích thước và độ sâu đặt neo. Việc tính toán khả năng chịu tải kéo nhổ của neo xoắn là rất quan trọng để đảm bảo tính ổn định cho cấu kiện bảo vệ mái kênh. Các phương pháp tính toán hiện nay đã được cải tiến để phù hợp với điều kiện thực tế tại Việt Nam.

2.1 Nguyên lý chống nhổ của thanh neo

Nguyên lý chống nhổ của neo xoắn dựa trên việc tạo ra lực giữ chặt trong đất. Khi lực kéo tác động lên neo, nó sẽ tạo ra một lực phản kháng từ đất, giúp neo không bị nhổ lên. Điều này đặc biệt quan trọng trong việc bảo vệ mái kênh, nơi mà áp lực nước và trọng lực có thể gây ra sự lún sụt.

2.2 Các nhân tố ảnh hưởng đến lực chống nhổ

Các nhân tố ảnh hưởng đến lực chống nhổ của neo xoắn bao gồm độ sâu đặt neo, hình dạng và kích thước của neo. Nghiên cứu cho thấy rằng việc tối ưu hóa các yếu tố này có thể gia tăng đáng kể khả năng chịu tải của neo, từ đó nâng cao tính ổn định cho mái kênh.

III. Nghiên cứu thực nghiệm về khả năng chịu tải kéo nhổ của neo xoắn

Nghiên cứu thực nghiệm đã được thực hiện để xác định khả năng chịu tải kéo nhổ của neo xoắn trên mái nghiêng. Các thí nghiệm mô hình trong phòng thí nghiệm cho thấy rằng neo xoắn có khả năng chịu tải tốt, với các chỉ tiêu cơ lý của đất được xác định rõ ràng. Kết quả thí nghiệm cho thấy rằng việc sử dụng neo xoắn không chỉ giúp gia cường mái kênh mà còn đảm bảo tính bền vững cho công trình trong thời gian dài.

3.1 Nội dung nghiên cứu thực nghiệm

Nội dung nghiên cứu thực nghiệm bao gồm việc xác định thông số của neo xoắn và độ sâu đặt neo trong chuỗi thí nghiệm. Các thí nghiệm được thực hiện trong điều kiện kiểm soát để đảm bảo tính chính xác của kết quả. Kết quả cho thấy rằng neo xoắn có khả năng chịu tải kéo nhổ cao, phù hợp với yêu cầu kỹ thuật của công trình.

3.2 Kết quả thí nghiệm

Kết quả thí nghiệm cho thấy rằng neo xoắn có khả năng chịu tải kéo nhổ vượt trội so với các loại neo truyền thống. Các biểu đồ khả năng chịu tải kéo nhổ đã được thiết lập, cho thấy mối quan hệ giữa tải trọng kéo nhổ và chuyển vị. Điều này chứng tỏ rằng việc áp dụng neo xoắn là một giải pháp hiệu quả cho việc gia cường mái kênh.

IV. Ứng dụng kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu về neo xoắn đã được ứng dụng vào thực tế trong việc gia cường ổn định cho cấu kiện bảo vệ mái kênh. Việc xác định các thông số thiết kế khi ứng dụng neo xoắn là rất quan trọng để đảm bảo tính hiệu quả và bền vững cho công trình. Các bài toán ứng dụng đã được phân tích kỹ lưỡng, cho thấy rằng neo xoắn có thể thay thế các phương pháp bảo vệ mái kênh truyền thống, mang lại nhiều lợi ích về mặt kỹ thuật và kinh tế.

4.1 Nguyên tắc thiết kế

Nguyên tắc thiết kế khi ứng dụng neo xoắn bao gồm việc xác định đúng kích thước, hình dạng và độ sâu đặt neo. Điều này đảm bảo rằng neo xoắn có thể phát huy tối đa khả năng chịu tải và giữ chặt trong đất, từ đó nâng cao tính ổn định cho mái kênh.

4.2 Đánh giá ưu điểm của giải pháp neo xoắn

Giải pháp neo xoắn mang lại nhiều ưu điểm so với các phương pháp bảo vệ mái kênh truyền thống. Không chỉ giúp gia cường ổn định cho cấu kiện, neo xoắn còn tiết kiệm thời gian thi công và chi phí. Việc áp dụng neo xoắn trong thực tế đã chứng minh tính khả thi và hiệu quả của giải pháp này.

Nghiên cứu giải pháp neo xoắn để gia cường ổn định cho cấu kiện bảo vệ mái kênh công trình thủy lợi