Luận án tiến sĩ: Kết cấu mặt đê chống lũ kết hợp giao thông hiệu quả

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CÁM ƠN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐÊ SÔNG KẾT HỢP GIAO THÔNG

1.1. Quá trình hình thành và phát triển hệ thống đê sông

1.1.1. Trên thế giới

1.1.2. Hệ thống đê sông tỉnh Bắc Ninh

1.1.2.1. Đặc điểm thủy văn, sông ngòi và địa chất công trình

1.1.2.2. Quy định về tiêu chuẩn phòng lũ đối với các tuyến đê sông tỉnh Bắc Ninh

1.1.3. Cao trình đỉnh đê hiện trạng các tuyến đê sông tỉnh Bắc Ninh

1.1.4. Quy hoạch hệ thống đê sông kết hợp làm đường giao thông tỉnh Bắc Ninh

1.2. Các nghiên cứu ở trong và ngoài nước về đê kết hợp giao thông

1.2.1. Nghiên cứu ở trong nước

1.2.2. Nghiên cứu của nước ngoài

1.3. Sử dụng chất kết dính để gia cố đất trên thế giới và Việt Nam

1.3.1. Nghiên cứu, sử dụng xi măng gia cố đất trên thế giới

1.3.2. Nghiên cứu, sử dụng xi măng gia cố đất ở Việt Nam

1.4. Những vấn đề đặt ra cho nghiên cứu đê kết hợp giao thông

1.5. Kết luận chương 1

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC ĐỂ CẢI THIỆN ĐẤT THÂN ĐÊ ĐẢM BẢO YÊU CẦU CHỐNG LŨ VÀ KẾT HỢP GIAO THÔNG

2.1. Các giải pháp gia cố đất hiện nay

2.1.1. Giải pháp thay thế nền

2.1.2. Các giải pháp cơ học

2.1.3. Các giải pháp hóa học

2.1.4. Các phương pháp vật lý gia cố đất

2.1.5. Các giải pháp thủy lực học

2.2. Cơ sở khoa học lựa chọn cấp phối và vật liệu gia cố đất thân đê

2.2.1. Lý thuyết đường cong cấp phối

2.2.2. Phương pháp lấy mẫu và đánh giá chất lượng mẫu gia cố

2.2.3. Nghiên cứu sử dụng xi măng kết hợp tro bay để gia cố đất

2.3. Kết luận chương 2

3. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC GIẢI PHÁP GIA CỐ ĐÊ KẾT HỢP LÀM ĐƯỜNG GIAO THÔNG

3.1. Nghiên cứu thực nghiệm trong phòng

3.1.1. Vật liệu và thành phần của lớp đất thân đê gia cố

3.1.2. Kết quả thí nghiệm trong phòng và phân tích lớp đất thân đê gia cố

3.1.3. Vật liệu và thành phần của cấp phối đá dăm gia cố

3.1.4. Kết quả thực nghiệm trong phòng và phân tích cấp phối đá dăm gia cố

3.2. Nghiên cứu thực nghiệm ngoài hiện trường

3.2.1. Nghiên cứu thực nghiệm gia cố lớp đất thân đê

3.2.2. Thực nghiệm hiện trường xác định hệ số thấm

3.2.3. Đánh giá tác động của hỗn hợp đất gia cố đối với môi trường

3.2.4. Kết quả thực nghiệm hiện trường lớp cấp phối đá dăm gia cố tro bay và xi măng

3.3. Kết luận chương 3

4. CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHO ĐÊ HỮU ĐUỐNG, TỈNH BẮC NINH

4.1. Giới thiệu đoạn đê hữu Đuống từ Km21+600÷Km31+500

4.2. Áp dụng kết quả nghiên cứu cho đê hữu Đuống, Bắc Ninh

4.3. Kiểm tra lại sự phù hợp của kết cấu đề xuất theo quyết định 3230/QĐ-BGTVT

4.3.1. Tính toán modul đàn hồi chung Et của nền đất và của móng dưới bằng vật liệu hạt

4.3.2. Tính độ cứng tương đối chung của cả kết cấu Rg

4.3.3. Tính ứng suất do tải trọng trục xe gây ra

4.3.4. Tính ứng suất kéo uốn do gradient nhiệt độ gây ra

4.3.5. Kiểm tra các điều kiện tới hạn

4.4. Phân tích ổn định của đê với kết cấu mặt đường đề xuất so với kết cấu mặt đường theo yêu cầu của ngành giao thông

4.4.1. Phân tích ổn định đê với kết cấu truyền thống

4.4.2. Phân tích ổn định đê với kết cấu đề xuất

4.4.3. So sánh kết quả tính toán giữa hai loại mặt cắt đê

4.5. So sánh giá thành xây dựng giữa hai phương án

4.6. Công tác tổ chức thi công lớp đất thân đê gia cố làm nền thượng trong kết cấu áo mặt đường đê

4.6.1. Công tác chuẩn bị

4.6.2. Công tác tổ chức thi công lớp đất gia cố tro bay và xi măng

4.6.3. Nghiệm thu lớp đất gia cố

4.7. Kết luận chương 4

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

PHỤ LỤC 1: PHỤ LỤC HÌNH ẢNH THÍ NGHIỆM TRONG PHÒNG VÀ THỰC NGHIỆM NGOÀI HIỆN TRƯỜNG ĐÊ HỮU ĐUỐNG, TỈNH BẮC NINH

PHỤ LỤC 2: PHỤ LỤC TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH XÂY DỰNG 1KM ĐÊ CỦA PHƯƠNG ÁN TRUYỀN THỐNG (PA1) VÀ PHƯƠNG ÁN ĐỀ XUẤT (PA2)

DANH MỤC HÌNH ẢNH

DANH MỤC BẢNG BIỂU

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Kết cấu mặt đê và chống lũ

Luận án tập trung nghiên cứu kết cấu mặt đê nhằm đảm bảo khả năng chống lũ hiệu quả. Các giải pháp gia cố đất thân đê được đề xuất để tăng cường độ ổn định, đặc biệt khi kết hợp với giao thông hiệu quả. Nghiên cứu sử dụng xi măng và tro bay để cải thiện tính chất cơ lý của đất, đảm bảo an toàn chống lũ và đáp ứng yêu cầu kỹ thuật của đường giao thông.

1.1. Gia cố đất thân đê

Các phương pháp gia cố đất thân đê bao gồm sử dụng xi măng và tro bay để tăng cường độ chịu lực. Nghiên cứu thực nghiệm trong phòng và hiện trường đã chứng minh hiệu quả của việc kết hợp các vật liệu này trong việc cải thiện độ ổn định của đất.

1.2. Phân tích rủi ro

Luận án tiến hành phân tích rủi ro liên quan đến việc sử dụng đất thân đê kết hợp giao thông. Các yếu tố như thấm nước, lún đất và tải trọng giao thông được đánh giá để đảm bảo an toàn cho công trình.

II. Kết hợp giao thông hiệu quả

Luận án đề xuất kết cấu mặt đê kết hợp giao thông hiệu quả, đảm bảo cả hai chức năng chống lũ và giao thông. Nghiên cứu tập trung vào việc thiết kế kết cấu mặt đường đê sao cho đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật của ngành giao thông.

2.1. Thiết kế công trình

Các giải pháp thiết kế công trình được đề xuất bao gồm việc sử dụng cấp phối đá dăm và xi măng để tạo lớp móng vững chắc cho mặt đường đê. Kết cấu này đảm bảo độ bền và khả năng chịu tải trọng giao thông.

2.2. Đánh giá hiệu quả

Luận án tiến hành đánh giá hiệu quả của kết cấu mặt đê kết hợp giao thông thông qua các thí nghiệm thực tế. Kết quả cho thấy sự cải thiện đáng kể về độ ổn định và khả năng chịu lực của công trình.

III. Ứng dụng thực tiễn

Luận án áp dụng các kết quả nghiên cứu vào thực tế tại đê hữu Đuống, tỉnh Bắc Ninh. Các giải pháp đề xuất đã được kiểm chứng và cho thấy hiệu quả trong việc cải thiện kết cấu mặt đê và quản lý lũ.

3.1. Quy hoạch đô thị

Nghiên cứu góp phần vào quy hoạch đô thị bằng cách đề xuất các giải pháp kết hợp hệ thống giao thông và công trình thủy lợi. Điều này giúp tối ưu hóa không gian và nguồn lực trong quá trình phát triển đô thị.

3.2. Bảo vệ môi trường

Việc sử dụng tro bay trong gia cố đất thân đê không chỉ cải thiện tính chất cơ lý của đất mà còn góp phần bảo vệ môi trường bằng cách tái sử dụng chất thải công nghiệp.

Luận án tiến sĩ nghiên cứu kết cấu mặt đê chống lũ và kết hợp giao thông