Chương 1 - TỔNG QUAN CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ TƯỜNG CHẮN CÓ CỐT SỬ DỤNG VẬT LIỆU ĐỊA KỸ THUẬT……. Lịch sử phát triển của tường chắn có cốt sử dụng vật liệu địa kỹ thuật và khả năng áp dụng. Trên thế giới……………………………………………. Tình hình ứng dụng tường chắn có cốt tại Việt Nam…………….
Các thành phần chính của tường chắn có cốt sử dụng vật liệu địa kỹ thuật…………………………………………………………………. Đất đắp chọn lọc ………. Hệ thống cốt. Mặt tường bao…………………………………………….
Vấn đề thoát nước trong tường chắn đất có cốt………………. Yêu cầu chung……………………………………. Thoát nước về phía trên đỉnh tường………………………. Thoát nước mặt ra khỏi khối đất….
Thoát nước trong trường hợp khối đất sau lưng tường chắn có cốt có mực nước ngầm…………………………. Điều kiện tự nhiên và địa chất khu vực nghiên cứu. Giới thiệu điều kiện tự nhiên ………………………………. Mặt cắt địa chất khu vực nghiên cứu.
Mặt cắt địa chất dựa vào bản đồ địa chất. Mặt cắt địa chất dựa vào hồ sơ địa chất. Các kết quả nghiên cứu của tác giả nước ngoài gần đây………. Ảnh hưởng của bề mặt tường đến ổn định và biến dạng của tường chắn có cốt……………………………………………………………….
Sự phân bố lực dọc trong cốt……………. Sự phân bố ứng suất trong khối đất đắp có cốt sau tường…………. Ảnh hưởng của thống số cốt, cường độ đất đắp sau tường chắn tới ứng xử của tường chắn có cốt……………………………………………………………. Khoảng cách giữa các lớp cốt theo phương thẳng đứng và ngang……………………………………………………………………….
Chiều dài cốt L…………………. Cường độ của khối đất đắp……………………………. Các tồn tại của nghiên cứu trước đây …………………………. Nội dung nghiên cứu - Phạm vi nghiên cứu………………….
Nội dung nghiên cứu…………………………. Bài toán nghiên cứu 1………………………………………………. Bài toán nghiên cứu 2…………………………………. Phạm vi nghiên cứu…………………….
Tóm tắt nội dung chính trong luận văn…….32 Chương 2 - CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH VÀ BIẾN DẠNG CỦA TƯỜNG CHẮN CỐT………………………………………………………34 2. Lý thuyết cân bằng giới hạn………………………. Lý thuyết áp lực đất tác dụng lên tường chắn………………………. Lý thuyết về áp lực đất lên tường chắn của Rankine……………….
Trường hợp đất đắp là đất rời (c = 0, φ ≠ 0)…………. Trường hợp đất đắp là đất dính (c ≠ 0, φ ≠ 0)…. Lý thuyết về áp lực đất lên tường chắn của Coulomb………………………36 2. Trường hợp đất đắp là đất rời (c = 0, φ ≠ 0)…….
Trường hợp đất đắp là đất dính (c ≠ 0, φ ≠ 0)…. Cơ chế tương tác giữa đất và cốt trong tường chắn có cốt………………. Cơ chế cơ bản của đất gia cường cốt………………………. Cơ chế gia cường đất bằng cốt trong tường chắn có cốt…………….
Tương tác giữa đất và cốt……………………. Kết luận chương……………………….…43 Chương 3 – LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN TƯỜNG CHẮN CÓ CỐT SỬ DỤNG VẬT LIỆU ĐỊA KỸ THUẬT………………………………. Tổng quan về phương pháp thiết kế…………………………………. Phân tích ứng suất trong khối đất có cốt………………….
Phân tích theo lý thuyết cân bằng giới hạn…………………. Phân tích biến dạng……………………………………. Phân tích với cốt không giãn………………………………. Phân tích với cốt giãn nhiều………………………………….
Tính toán đảm bảo ổn định ngoài…………………………………. Xác định sơ bộ kích thước tường chắn và vật liệu đất đắp…………. Lựa chọn các hệ số an toàn cho phép từ tiêu chuẩn…………………. Thiết kế sơ bộ…………………………………………………….
Áp lực đất cho ổn định ngoài…………………………………. Ổn định trượt……………………………………. Phá hoại do khả năng chịu tải của nền…………………………. Lực cắt tổng quát……………………………………….
Lực cắt cục bộ………………………………………. Ổn định tổng thể………………………………………………. Tính toán ổn định bên trong…………………………………………. Tổng quan về ổn định bên trong của tường chắn có cốt……….
Phương pháp dính kết trọng lực………………………. Phương pháp lăng thể trượt……………………………. Phương pháp độ cứng kết cấu FHWA……………………. Kết luận về 3 phương pháp trên………………………………….
Đánh giá ổn định bên trong theo phương pháp đơn giản hóa ……. Các mặt phá hoại cực hạn…………………………. Xác định lực kéo cực đại trên mỗi lớp cốt…………. Ổn định bên trong liên quan đến phá hoại căng………….
Kết luận chương…………………………………………….72 Chương 4 – NGHIÊN CỨU CÁC THAM SỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ỨNG XỬ CỦA TƯỜNG CHẮN CÓ CỐT CÓ SỬ DỤNG VẬT LIỆU ĐỊA KỸ THUẬT……………………………………………………………………………73 4. Mô hình nghiên cứu trong luận văn……………………………. Thông số đầu vào về địa chất trong mô hình nghiên cứu……. Thông số cường độ của các các lớp vật liệu…………………….
Hệ số thấm K của các lớp vật liệu…………………………. Các thông số vật liệu địa kỹ thuật trong mô hình nghiên cứu………. Thông số bề mặt tường và chân tường trong mô hình nghiên cứu…. Đặc trưng về bề mặt tường………………….
Đặc trưng về chân tường………………………. Thông số về tải trọng tác dụng………………………. Kích thước mô hình và mô hình tổng quát trong Plaxis…………………. Kích thước mô hình………………………………………………………….
Mô hình tổng quát trong Plaxis………………………………. Bài toán nghiên cứu 1 - Nghiên cứu ảnh hưởng của độ cứng móng tường chắn, cường độ vật liệu đắp (c, ) và độ cứng dọc trục EA của cốt đến ứng xử của tường chắn có cốt………………………………………. Phân tích 1 - Phân tích ảnh hưởng của độ cứng móng tường chắn tới ứng xử của tường chắn có cốt………………………………. Các kết quả phân tích 1 ……………………………….
Kết luận phân tích 1……………. Phân tích 2 - Phân tích ảnh hưởng của độ vật liệu đắp (c, ) và độ cứng dọc trục EA của cốt tới ứng xử của tường chắn có cốt …………………. Các kết quả phân tích 2………………………. Kết luận phân tích 2…………….
Bài toán nghiên cứu 2 - Nghiên cứu ảnh hưởng của bước cốt Sv, chiều dài cốt L tới ứng xử của tường chắn có cốt dưới tác dụng tĩnh tải, nghiên cứu sự sắp xếp hợp lý khoảng cách các lớp lớp cốt theo phương đứng Sv, chiều dài mỗi lớp cốt L của cốt sau lưng tường chắn có cốt……………. Phân tích 1 - Phân tích ảnh hưởng của sự thay đổi bước cốt Sv đến chuyển vị của khối đất đắp có cốt ……………………. Các kết quả phân tích 1…………. Kết luận phân tích 1………….
Phân tích 2 - Lựa chọn khoảng cách hợp lý khoảng cách theo phương đứng Sv của các lớp cốt có chiều dài bằng nhau ………. Các kết quả phân tích 2………………………. Kết luận phân tích 2…………….3 – Phân tích 3 – Phân tích ảnh hưởng của sự ảnh hưởng của chiều dài cốt L tới chuyển vị của khối đất cố cốt. Các kết quả phân tích 3…………………………….
Kết luận phân tích 3………………………….4 – Phân tích 4 - Lựa chọn chiều dài hợp lý của cốt ………. Các kết quả phân tích 4…………………………………. Kết luận phân tích 4……. Kết luận chương…………………………….……104 Chương 5 – ỨNG DỤNG TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH MERCURE SƠN TRÀ RESORT………………………………………………………….
Giới thiệu dự án………………………………………………. Quy mô và hạng mục thiết kế…………………………………………. Các phương án kỹ thuật cho hạng mục thiết kế tường chắn……………. Hạng mục tường chắn trước phía trước bãi đỗ xe (H = 4m)……….
Hạng mục tường chắn sân tenic (H1 = 3. Hạng mục tường chắn khách sạn (H1= 3m, H2= 3m, H3= 6. Yêu cầu vật liệu………………………………………………………. Giải pháp thi công các hạng mục tường chắn có cốt………….
Tính toán mặt cắt điển hình…………………………………………. Trình tự thiết kế……………………………………………………………. Tính toán thiết kế hạng mục tường chắn bãi đỗ xe (H=4m) ……………. Tính toán thiết kế hạng mục tường chắn sân tenic (H1= 3.
Tính toán thiết kế hạng mục tường chắn khách sạn (H1= 3m, H2= 3m, H3=6. So sánh hệ số ổn định theo Geoslope và Plaxis…………………. Hệ số ổn định theo Geoslope và Plaxis……………………. Kết quả phân tích và thảo luận…………………………………….
Kết luận chương…………….……122 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ………………………….…124 TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………….129 PHỤ LỤC A – KẾT QUẢ TÍNH TOÁN CHƯƠNG 4 ………….129 PHỤ LỤC B – KẾT QUẢ TÍNH TOÁN CHƯƠNG 5…………….…143 PHỤ LỤC C – YÊU CẦU VỀ VẬT LIỆU ……………………………….…162 LÝ LỊCH KHOA HỌC……………………………………………….166 ix DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1. Cơ chế cài móc giữa đất và cốt 03 Hình 1. Lưới địa kỹ thuật 1 trục và 2 trục của hãng Tensar 04 Hình 1. Cấu tạo MCN tường chắn sử dụng mặt tường đổ tại chổ bằng bê 04 tông Tatsuoka(1997) Hình 1.
Công trình sử dụng mặt tường bao đổ tại chổ bằng bê tông gần ga 05 Shinjuku, Tokyo(2000): (a) MCN sử dụng tại công trình; (b) Quá trình thi công; (c) Công trình sau khi hoàn thiện Hình 1. Công trình ứng dụng lưới ĐKT ở dự án Mêtrô Hải Phòng 06 Hình 1. Các thành phần chính của tường chắn có cốt sử dụng vải địa kỹ 07 thuật Hình 1. Các dạng cốt làm từ vật liệu địa kỹ thuật 08 Hình 1.
Các loại vật liệu địa kỹ thuật thông thường phân loại theo Bathurst 09 (2007) Hình 1. Sơ lược các loại vật liệu địa kỹ thuật sử dụng có tính năng bảo vệ 09 môi trường theo Bathurst (2007): (a); (b); (c); (d); (e). Bề mặt tường tường chắn với nhiều panel bê tông đúc sẵn ở Nhật 09 Bản Hình 1. Bề mặt tường với nhiều panel đúc sẵn có chiều cao bằng chiều cao 10 tường chắn ở Mỹ Hình 1.
Bề mặt tường với rọ làm bằng thép chứa đầy đá ở Nhật Bản 10 Hình 1. Bề mặt tường làm bằng các block bêtông: (a); (b) 11 Hình 1. Bề mặt tường làm bằng các lưới thép hàn ở Nhật Bản 11 Hình 1. Bề mặt tường làm bằng vải địa kỹ thuật bọc cuộn ở Đài Loan 11 Hình 1.
Bố trí thoát nước đỉnh tường cao đến vai tường 12 x Hình 1. Bố trí thoát nước từ thân tường ra ngoài 12 Hình 1. Bố trí thoát nước từ thân tường ra ngoài khi sau lưng tường có MNN 13 Hình 1. Sơ đồ phân chia cấu trúc các kiểu, phụ kiểu cấu trúc môi trường 15 ĐKT TP.
Các loại mặt tường bao của tường chắn có cốt theo BS 8006 :1995: 21 (a) Bề mặt dạng block ; (b) Bề mặt dạng tấm liền suốt; (c) Bề mặt dạng bọc cuộn Hình 1. Mô hình nghiên cứu phương pháp số bằng phần mềm PLAC 22 Hình 1. Đồ thị ảnh hưởng độ cứng tường bao tới chuyển vị ngang của khối 22 đất có cốt Vieira (2011) Hình 1. Kết quả nghiên cứu sự phân phối cường độ lực dọc trong cốt: (a) 23 Muramatsu (1993); (b) Tatsuoka (1993) Hình 1.
Mô hình nghiên cứu bằng phương pháp số M- CANDE 24 Hình 1. Biểu đồ so sánh ứng suất ngang từ kết quả quan trắc mô hình thật và 25 phương pháp số với các chiều cao khác nhau: (a) H= 1m; (b) H= 2m; (c) H= 3m; (d) H= 4m; (e) H= 5m; (f) H= 6m Hình 1. Biểu đồ sự biến đổi theo chiều sâu của hệ số áp lực ngang của đất 26 Hình 1. Biểu đồ so sánh ứng suất thẳng đứng từ kết quả quan trắc mô hình 26 thực nghiệm và phương pháp số Hình 1.
Mô hình tính toán cho cốt dạng vải địa kỹ thuật với bề mặt tường 28 dạng bó uốn Hình 1. Sơ đồ tính toán khoảng cách cho mỗi lớp cốt 28 Hình 1. Sơ đồ ổn định tổng thể không bị trượt về phía trước của tường chắn 29 có cốt Hình 1. Cơ chế gia cường của đất và cốt trong khối đất có cốt 30 Hình 2.
Mô hình Mohr – Rankine 34 xi Hình 2. Áp lực đất lên tường phụ thuộc vào chuyển vị của đất và tường 35 Hình 2. Mô hình tính toán áp lực đất lên tường chắn theo lý thuyết Rankine 35 Hình 2. Mô hình tính toán áp lực chủ động lên tường chắn theo Coulomb- 37 Đất rời Hình 2.