CHƯƠNG 1 TONG QUAN VE VAT LIEU DAT CO COT 1. Lịch sử hình thành[2|,|3|. Từ lâu dời, đất được sử dụng như tmột loại vật. liệu xây dựng.
So với các loại vật liệu khảo, đất rất rẻ tiền, sẵn có nhưng lại có các đặc trưng cơ học kém, đặc biệt là không chịu được kéo. Dế khắc phục nhược điểm này, ngoài những biện pháp gia có đất bằng các chất liên kết (vỏ cơ, hữu cơ, hỏa chất), từ qn 1963, Henri Vidal, mot ky su cau đường người Pháp đã đề suất ý tưởng ding đất có cốt xây đựng các công trình. Ngày 7-3-1966 ông đã báo cảo trước Hội đồng Co học dất và Nên móng nước Pháp vả sau đó ông dã giảnh được bản quyển về phát mình này. Cho đến nay khái niệm vẻ đất có cốt và những ứng dụng của nó trong các công bình xây dựng đã bở niên quen thuộc với các kỹ sư cầu đường, kỹ sư xây dựng ở khắp nơi trên thế giới Dat có cốt là một loại vật liệu tễ hợp, thực chất vẫn là dùng đất thiên nhiều để xây dựng công trình nhưng trong đất có bộ trí các lớp cốt bằng vật liệu chịu lực kéo theo các hướng nhất định.
Thông quá sức neo bam (do ma sát, dinh và neo bảm) giữa dat vdi vat liệu cỏt má loại vật liệu tỏ hợp dắt có cốt này có được khả năng chịu kéo (giống như vật liệu bê tông cốt thép có khá năng chịu kéo, trong đỏ bản thân bê tông chịu kéo kém) Nhờ tiến bộ khoa học công nghệ về vật liệu đất có cốt, búc tường chắn truyền thông đã được thay thế bằng những vật liệu ưu việt hơn mà vẫn đảm bảo được tính năng của tường chắn Đô là loại tường đất có cốt. nay đã tạo được bể mặt tường mềm mại, uốn lượn theo địa hình, máu sắc bể muội lường đa dựng lạo cảm giác êm dịu cho môi uưởng, Chiểu cao lường khá lón( có chế tới 30 m) nhưng nên tường hằu như không phải xứ lý. Về công dụng loại tưởng này vẫn phát huy công đụng như bức tường truyền thống nhưng tru điểm vượt trội cả về kinh tế, kỹ thuật và mỹ thuật. Từ ngảy sợi tổng hợp ra đời, các công trình dắt có cốt được xây dựng.
nhiều hơn vì các lý đo sau ~ Nhẹ nhất trong các loại công trình vì công trình làm bang dat tại chỗ. - Mềm nhất vì là công trình đất. - Có thể dùng vải địa kỹ thuật, lưới địa kỹ thuật, sợi tổng hợp dễ làm cốt thay thế cốt thép không gi đắt tiền. Các luại cốt trong đất và ứng dụng.
Khải quát về đất có c4} Tất có cốt là loại đất xây đựng có bẻ trí gia cường thêm bằng vải địa kĩ thuật (Geotextiles), màng địa kĩ thuật (Geomembranes), lưởi địa kỹ thuật (Geogrids), lưới thép địa kĩ thuật để tăng cường khả năng ỗn định của công trình dất. Đất có cốt không phải là vật liệu hoàn toàn mới mẻ, mả từ xa xưa con người đã đủng toocsi (torchi, Pháp), một loại vật liêu kết hợp đất đính nhio với rơm dễ làm vật liêu xây dựng. Tooosi, vừa có tính định bán của đắt, vừa có tính bên dai cúa cốt, nên thường dược ưa chuộng lảm gạch, làm vách ngắn. Su lam việc đồng thời giữa đất và cốt có thể đem lại hiệu quá cao về kinh tế, vì đá phát huy tôi đa sức chịu nén, chịu cắt của đất và sức chịu kéo của cốt 1.
Vải địa kĩ thuật. Geotextibers[4J: Có nhiều cách phân loại, đây là cách phân loại theo công nghệ chế tạo: 1.1 Loại vải đan (đệt } - woven geoxiiles Công nghệ chế tạo loại vải này giống như chế tạo vải may mặc thông thường. Vải gồm một hệ thống soi doc (warp) và ngang (wefl) vuông góe với nhau. Sợi dệt vải địa kĩ thuật có thể là sợi kép hoặc sợi đếm có tiết điện tròn hoặc đẹt, đường kinh lớn từ 100 + 300m.
Vải đệt gồm sợi đọc căng trên khung dệt và sợi ngang được đưa vào giữa các sợi dọc theo cách dâu. Nói chúng thường dùng sợi đọc cửa vải (warp) bên hơn sợi ngang của vái (wefl), Do dé tinh chit cua vai 1 dj hung. Tinh di hướng rõ rệt hơn nếu độ thưa sít của các sợi đọc và độ sit của các sợi ngang, Khác nhau. ít loại vải địa kỉ thuật đắng hướng theo phương doc va phương ngàng.
Nếu có loại vải đẳng hưởng theo phương dọc và phương ngàng thì vải đỗ có tính dị hướng theo các phương chóo gốc 1. Sợi vải đàn thành lớp dày mỏng đây từ O.3 mm dén vai mm với sự sắp xếp sợi vải không theo quủ tắc mà theo xảo suất tự nhiên hoặc có định hướng theo một phương nào đó oó chủ đích. Cũng như lớp bông đần, lớp sợi dân thành lớp bẩu như không có sửc chịu kéo nên rất xộc xệch, thường đứng cho các yêu cầu tâng lọc, phân cách, tiêu nước. Còn dùng dễ gia có dat nói chung, hay chính lá làm cốt cho đất, là các loại vai dia kĩ thuật dét, dan va lưới Loại này it khi gặp ở các loại vải may muắc.
Công nghệ chế tạo loại thám không đệt gồm 3 giai đoạn: chế tạo sợi, đản sợi thành thảm, cố định sợi sau Khi dán thành thâm Theo chiều đài sợi, vải địa kĩ thuật còn được chia lam hai loại, vải sợi ngắn và vải sợi (dải) liên tục.3 Lưới địa kỹ thuật - Geogrids[4J T.ưới ô vuông làm bằng kim loại hoặc vật liệu chất đếo có tính nắng chịu kéo, được dật nằm ngang trong khỏi vật liệu đắp. Nhờ có lực kháng bị động của đất đổi với các thanh cốt ngang và lực ma sát giữa vật liệu đắp với bể mặt của lưới nên chồng lại được sự di chuyển ra phía ngoài của đất có cốt. Có thể dimg lưới thép hoặc lưới sơi thép. Lưới cốt bằng thép được liên kết với tắm mắt tường bê tông xi măng dủc săn.
Trường hợp. nếu cót cỏ dang lưởi sợi thép thì có thể uốn cong đoạn ngoài của mỗi lớp cốt để làm mặt tưởng va cho nổi chập vào lớp cốt phía trên hoặc cũng có thể liên kết với tâm bê tông xỉ mắng mặt tưởng đúc sẵn Lưởi vật liệu tổng hợp cường độ cao có thể được tạo thành bằng phương pháp kéo dân polyeste hoặc polyetylen mật độ cao. Có thể cuộn lật lưới lên trên đề làm vỏ mặt tường hoặc liển kẻi lưới với tâm rit tường bê tông xi mãng hay liên kết với rọ đá của mặt tường, 1. Màng địa kỹ thuật~ Geomembranes{4] Màng địa kĩ thuật là loại tấm mềm cách khí và cách nước (lệ số thẩm.
vào khoảng 10-11 + 10-13 onv/s). Cac sin phẩm vải địa kĩ thuật nêu trên (vải, thăm, hưới) thường do yêu cầu vận chuyển hay yêu câu thì công 1uà chế tạo với chiều rồng từ 5 : 5,51a và chiều đài từ 50 + 200m tưỷ loại và cuốn thành cuộn. Trong ứng dụng, loại vải địa kĩ thật không dệt (thẳm) thường dùng cho các yêu cầu Lằng lọc, phân oách, tiêu nước. Côn dùng để gia có đất nói giang, hay chính là làm cốt chơ đất, là các loại với địa kĩ thật dệt, đan và lưới.
Tuỷ theo yéu cau cu thé ma cing vai đột, vải đan hay lưới. Một số loại vải, màng, lưới địa kỹ thuật Water-proof Complex Mat Three-dimensional Plant-coverina Net Polyester Continuous Filament Needle-Pu Genapping Geotextile Geomembrane Complex Geomembrane 1. Ung dụng đất có cốt khi xây dựng công trình đất [3] Đất được ôn định cơ học bằng cót là các vật liệu bên ngoài đã được thực hiện từ rất lâu ở nước ta và các nước trên the giới. Chẳng hạn như rơm thêm vào đất sét để nâng cao chất lượng gạch không nung, trát vách đất có cốt rơm.
ở các vùng đầm lây, cửa sông, đường và đề được đắp trên mỏng là thân cây và cành cây như quai đê lân biển trên vùng phủ sa non Nga Sơn, Hậu Lộc (Thanh Hoa) Cồn Thoi, Binh Minh (Ninh Bình). Rồi theo thời gian công nghệ đất có cốt được phát triển, đất được gia cường không chỉ bằng rơm, xơ cây, rà cây cổ khảo,. mà côn bằng thép, và đặc biệt phổ biến gần đây là lưới địa kĩ thật chế tạo bir chal déo tổng hợp. Những loại cốt nhân tạo tây có khả năng chiu kéo cao và tương tác rất hiểu quả với đất, hình thành một vật liệu tổng hợp bên vững.
Kỹ sư Henry Vidal (Pháp) đã nghiên cứu cốt là đãi kim loại thép không gi duoc đặt trong đất đắp có chất lượng cao là cát và sỏi để tạo ra sức ma sát cần thiết giữa đất đắp và cốt. Phương pháp này đã dược áp dụng lần dầu Hẻn tại Mỹ năm 1972 trong việc gia cổ tường chắn đất tại miễn nam bang California. Trong trường hợp đất đắp là đất tại chỗ, tác giả khuyên có thể sử dung cốt lưới để tầng sử chồng kéo tốt hơn Cũng ở dạng cỏi lưới năm 1970, kỹ sư Bill [lifker (Mỹ) đã sảng chế loại lưới day han tao bai các dây thép hay thanh thép không gi để làm cốt. Sau đó với việc chế tạo lưới chất déo bén vững rủ Tensar va Tenax oo kha rang chịu giãn cao và chẳng dược Bn mdr cốt đã làm cho việu sử dụng cốt lưới với đất dip ma sát định phát triển.
Trong xây dựng dân dụng Tường chắn đất có cốt, gia cổ mái đốc có cốt ; gia cường nên đất có cốt. Trong giao thông Nẵn đường cỏ gia cố cốt; sân bay; đường sắt, câu cảng, 1. Trong thủy lợi Kênh mương, công trình biển, đập hoặc các công hình giữ nước 1. Khả năng ứng dụng công nghệ phẩn mẻm vào tính toán vật liệu đất sốt Kha nang ứng dụng phân mềm đẻ tính toán vật liệu đất có cốt phổ biển.
như GBOSLOPFB, PIAXIS, MSDW. Công trình đất có cất lưới (rào) địa kỹ thuật - Geoprids. Cau taofit} Tuưới địa kỹ thuật được sản xuất đầu tiền năm 1978 tại Anh, bởi công ty Netlon (vả hiện giờ là tập đoàn Tensar International). Sau đó đến Stabilenka cia Ha Lan Ludi dia ky thudt gidng nhu tờ bia dày có lễ, có thể cuộn tròn lại Kích thước lễ có thể thay đổi tuý theo loại lưới địa kỹ thuật rồng vùa đủ để cài chặt với đất, sối xung quarlL Ludi địa kỹ thuật được làm bằng chất polypropylen (PP), polyester (PE) hay bọc bằng polyetylen-teretalat (PBT) với phương pháp ép và đân đọc.
Vật liệu dùng làm lưới địa kỹ thuật có sức chịu kéo đút rất lớn 40.000 pai (so với sắt là 36. Các lưới dịa kỹ thuật thường làm bằng chất liệu polyetylen. có tỷ trọng cao HDPE (high denstty polyethylen) giúp cho lưới bên vững dưới các tác động của môi trường, tia cực tím. J)o đó, điều kiện bảo quán sản phẩm.
rất để dàng, có thể để ngoài công trường mà không cân phải che chăn.