Luận văn thạc sĩ về ổn định tuyến đê bao trên nền đất yếu ở Bạc Liêu - Cà Mau

Luận văn thạc sĩ phân tích công trình trên đất yếu nghiên cứu ổn định tuyến đê bao đắp bằng vật liệu địa phương trên nền đất, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất giải

• Trường học: Trường Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Trình Trên Đất Yếu
• Đề tài: Nghiên Cứu Ổn Định Đê Bao Trên Đất Yếu Tại Bạc Liêu - Cà Mau
• Loại tài liệu: Luận Văn Cao Học
• Năm xuất bản: 2002
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Giới thiệu chung

Bài nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích đê bao trên đất yếu tại vùng Bạc Liêu - Cà Mau, một khu vực có đặc điểm địa chất phức tạp. Đất yếu là loại đất có khả năng chịu lực thấp, thường gặp trong các khu vực đồng bằng ven biển, nơi có sự tác động của thủy triều và các yếu tố tự nhiên khác. Nghiên cứu này nhằm mục đích đánh giá tính ổn định của các công trình đê bao, từ đó đề xuất các biện pháp cải tạo và nâng cấp phù hợp. Theo các tài liệu nghiên cứu trước đây, đê bao ở vùng này thường gặp phải các vấn đề về ổn định địa do sự thay đổi của điều kiện địa chất và thủy văn. Việc khảo sát và phân tích kỹ lưỡng sẽ giúp cải thiện khả năng chống chịu của các công trình, đảm bảo an toàn cho cộng đồng dân cư và tài sản trong khu vực.

II. Đặc điểm địa chất và thủy văn

Khu vực Bạc Liêu - Cà Mau có đặc điểm địa chất đa dạng, bao gồm nhiều loại đất yếu khác nhau như đất sét và đất cát. Theo khảo sát, đất yếu chủ yếu được phân bố thành các khu vực với cấu trúc địa chất phức tạp, có sự hiện diện của các lớp đất sét và đất cát xen kẽ. Điều này dẫn đến sự không đồng nhất trong khả năng chịu lực của đê bao. Thêm vào đó, điều kiện thủy văn trong khu vực cũng ảnh hưởng lớn đến tính ổn định của các công trình. Mực nước ngầm và sự thay đổi của dòng chảy có thể gây ra hiện tượng xói mòn và sụt lún, làm giảm khả năng chịu tải của đê bao. Nghiên cứu này sẽ tiến hành phân tích các yếu tố này để đưa ra những khuyến nghị cải tạo cần thiết.

III. Phương pháp nghiên cứu

Để đánh giá tính ổn định của đê bao trên đất yếu, nghiên cứu sử dụng các phương pháp khảo sát địa chất và phân tích số liệu. Các thí nghiệm đất như thí nghiệm nén và thí nghiệm cắt sẽ được thực hiện để xác định các thông số cơ lý của đất yếu. Bên cạnh đó, mô hình số sẽ được xây dựng để mô phỏng các tình huống khác nhau, từ đó đánh giá khả năng chịu lực của đê bao trong các điều kiện khác nhau. Việc áp dụng các phương pháp này sẽ giúp đưa ra những kết luận chính xác về tính ổn định của các công trình và đề xuất các biện pháp cải tạo hiệu quả.

IV. Kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng tính ổn định của đê bao tại Bạc Liêu - Cà Mau phụ thuộc nhiều vào cấu trúc địa chất và điều kiện thủy văn. Các mô hình số cho thấy rằng trong điều kiện mưa lớn hoặc triều cường, khả năng chịu lực của đê bao giảm đáng kể. Điều này chỉ ra rằng cần có các biện pháp cải tạo như gia cố nền đất hoặc thay đổi thiết kế để tăng cường tính ổn định. Ngoài ra, việc theo dõi thường xuyên các yếu tố môi trường cũng rất cần thiết để kịp thời phát hiện và xử lý các vấn đề phát sinh.

V. Kết luận và kiến nghị

Nghiên cứu này đã chỉ ra rằng tính ổn định của đê bao trên đất yếu tại Bạc Liêu - Cà Mau là một vấn đề quan trọng cần được quan tâm. Các biện pháp cải tạo và nâng cấp cần được thực hiện để đảm bảo an toàn cho cộng đồng dân cư. Đề xuất các giải pháp như sử dụng vật liệu địa phương để gia cố nền đất, áp dụng các công nghệ mới trong xây dựng đê bao là rất cần thiết. Hơn nữa, cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các cơ quan chức năng và cộng đồng trong việc quản lý và bảo trì các công trình này.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO ÑAÏI HOÏC QUOÁC GIA THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC BAÙCH KHOA THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH TRAØ THANH TUÙ ÑEÀ TAØI NGHIEÂN CÖÙU OÅN ÑÒNH TUYEÁN ÑEÂ BAO ÑAÉP BAÈNG VAÄT LIEÄU ÑÒA PHÖÔNG TREÂN NEÀN ÑAÁT YEÁU ÔÛ VUØNG BAÏC LIEÂU – CAØ MAU CHUYEÂN NGAØNH: COÂNG TRÌNH TREÂN ÑAÁT YEÁU MAÕ SOÁ NGAØNH: 31.02 LUAÄN AÙN CAO HOÏC TP.HOÀ CHÍ MINH THAÙNG 05 NAÊM 2002 LUAÄN VAÊN CAO HOÏC – COÂNG TRÌNH TREÂN ÑAÁT YEÁU HV: TRAØ THANH TUÙ MUÏC LUÏC PHAÀN : Soá trang PHAÀN I: TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1: ÑAËC ÑIEÅM ÑÒA CHAÁT COÂNG TRÌNH VUØNG ÑBSCL NOÙI CHUNG VAØ VUØNG BAÏC LIEÂU – CAØ MAU NOÙI RIEÂNG A.Caùc khaùi nieäm veà ñaát yeáu ôû vuøng ÑBSCL ---------------------------------------------- 2 1. Khaùi quaùt veà caáu taïo ñòa chaát ôû vuøng ÑBSCL ------------------------------------------ 2 1. Khu I: khu ñaát seùt maøu saùm naâu, vaø xaùm vaøng. Khu II: ñaát buøn seùt, buøn aù seùt, buøn aù caùt xen keïp vôùi lôùp aù caùt ---------------------- 4 1.

Khu III: khu caùt haït mòn, aù caùt xen keïp ít buøn aù caùt ----------------------------------- 4 1. Khu IV: khu ñaát than buøn, xen keïp buøn xeùt, buøn aù seùt, aù caùt vaø caùt buïi. Khu V: khu buøn aù seùt vaø buøn caùt ngaäp nöôùc. Loaïi coù nguoàn goác khoaùng vaät ----------------------------------------------------------- 5 1.

Loaïi coù nguoàn goác höõu cô ----------------------------------------------------------------- 6 1. Loaïi ñaát yeáu theo traïng thaùi töï nhieân ---------------------------------------------------- 6 1. Caùc ñaëc tröng cô lyù cô baûn cuûa ñaát seùt yeáu --------------------------------------------- 7 2. Tính chaát cuûa caùc loaïi ñaát seùt yeáu ---------------------------------------------------------- 7 2.

Caùc tính chaát quan troïng cuûa ñaát seùt yeáu ----------------------------------------------- 7 2.3 Ñaát caùt yeáu ---------------------------------------------------------------------------------- 12 2.4 Than buøn vaø ñaát than buøn ----------------------------------------------------------------- 13 B.Ñaëc ñieåm ñòa chaát thuûy vaên coâng trình vaø ñieàu kieän xaõ hoäi vuøng Baïc Lieâu - Caø mau ---------------------------------------------------------------------------- 14 1. Khí töôïng thuûy vaên ------------------------------------------------------------------------- 14 3. Ñaëc ñieåm xaõ hoäi ---------------------------------------------------------------------------- 16 4.1 Daân soá lao ñoäng ---------------------------------------------------------------------------- 16 4.2 Hieän traïng saûn xuaát noâng nghieäp vaø vuøng döï aùn -------------------------------------- 17 4.3 Caùc loaïi ñeâ ôû ñoàng baèng soâng cöûu long ------------------------------------------------- 18 4.4 Hieän traïng ñeâ ñieàu ------------------------------------------------------------------------- 20 5. Söï caàn thieát phaûi phuïc hoài, naâng caáp tuyeán ñeâ bieån ---------------------------------- 21 PHAÀN II : PHAÀN NGHIEÂNG CÖÙU CUÛA ÑEÀ TAØI LUAÄN VAÊN CAO HOÏC – COÂNG TRÌNH TREÂN ÑAÁT YEÁU HV: TRAØ THANH TUÙ CHÖÔNG 2: CHOÏN SÔ ÑOÀ THÍ NGHIEÄM SÖÙC CHOÁNG CAÉT CUÛA ÑAÁT PHUÏC VUÏ TÍNH TOAÙN OÅN ÑÒNH ÑEÂ 1.

Thí nghieäm ba truïc neùn coá keát, khoâng thoaùt nöôùc coù ño aùp löïc loã roãng ------------ 26 2. Xaùc ñònh söùc choáng caét khoâng thoaùt nöôùc trong thí nghieäm neùn ba truïc khoâng ño aùp löïc nöôùc loã hoång (phöông phaùp xaùc ñònh) ----------------------------------- 33 3. Xaùc ñònh söùc choáng caét baèng phöông phaùp caét quaytrong phoøng thí nghieäm ------ 37 3.3 Qui trình ------------------------------------------------------------------------------------- 38 3.5 Baùo caùo thí nghieäm ------------------------------------------------------------------------ 40 CHÖÔNG 3 : LÖÏA CHOÏN PHÖÔNG PHAÙP TÍNH TOAÙN OÅN ÑÒNH ÑEÂ 1. Caùc daïng maát oån ñònh cuûa ñeâ ñaép treân ñaát yeáu ---------------------------------------- 42 a) Maát oån ñònh theo daïng luùn suïp ----------------------------------------------------------- 42 b) Maát oån ñònh theo daïng phình troài -------------------------------------------------------- 42 c) Maát oån ñònh daïng tröôït troài --------------------------------------------------------------- 43 2.

Caùc lyù thuyeát tính toaùn oån ñònh neàn ñaát yeáu döôùi neàn ñeâ ñaép ----------------------- 43 3. Kieåm tra oån ñònh neàn ---------------------------------------------------------------------- 55 a) Kieåm tra theo taûi troïng taùc duïng --------------------------------------------------------- 56 b) Kieåm tra theo phöông phaùp cung tröôït truï troøn baèng FEM --------------------------- 60 CHÖÔNG 4: LÖÏA CHOÏN GIAÛI PHAÙP NHAÈM NAÂNG CAO TÍNH OÅN ÑÒNH ÑEÂ 1. Tính toaùn maët caét ñeâ ----------------------------------------------------------------------- 66 a) Taøi lieäu tính toaùn --------------------------------------------------------------------------- 66 b) Xaùc ñònh cao trình ñænh ñeâ ---------------------------------------------------------------- 67 c) Keát quaû tính toaùn cao trình ñænh ñeâ ------------------------------------------------------ 70 d) Choïn chieàu roäng maët ñeâ------------------------------------------------------------------- 70 2. Tính toaùn thaám cuûa ñaát ñeâ ñoàng chaát treân neàn thaám nöôùc --------------------------- 70 2.1 Tính toaùn löu löôïng thaám------------------------------------------------------------------ 70 2.2 Tính toaùn ñöôøng baõo hoøa ------------------------------------------------------------------ 72 3.

Tính toaùn aùp löïc soùng taùc duïng maùi thöôïng löu ---------------------------------------- 74 4. Choïn löïa nhöõng phöông aùn tính toaùn caàn thieát ----------------------------------------- 77 5. Giaûi phaùp thöù 1-naâng cao tính oån ñònh ñeâ: taêng maùi doác ñeâ ------------------------- 78 6. Giaûi phaùp thöù 2-naâng cao tính oån ñònh ñeâ duøng beä phaûn aùp-------------------------- 79 6.1 Tính naêng beä phaûn aùp---------------------------------------------------------------------- 79 6.2 Tính toaùn beà roäng beä phaûn aùp ------------------------------------------------------------ 79 6.3 Tính toaùn beà cao beä phaûn aùp-------------------------------------------------------------- 80 6.4 Tính toaùn cuï theå cho caùc maët caét ñieån hình--------------------------------------------- 80 6.5 Duøng FEM kieåm tra caùc maët caét sau khi choïn giaûi phaùp beä phaûn aùp --------------- 83 7.

Giaûi phaùp thöù 3 naâng cao tính oån ñònh ñeâ: duøng vaûi ñòa kyõ thuaät gia coá thaân ñeâ ---------------------------------------------------------------------------- 91 7.1 Chöùc naêng cuûa vaûi ñòa kyõ thuaät ---------------------------------------------------------- 91 LUAÄN VAÊN CAO HOÏC – COÂNG TRÌNH TREÂN ÑAÁT YEÁU HV: TRAØ THANH TUÙ 7.2 Löïa choïn loaïi vaûi duøng cho coâng trình -------------------------------------------------- 94 CHÖÔNG 5: CHOÏN GIAÛI PHAÙP THI COÂNG THÍCH HÔÏP ÑEÅ ÑAÛM BAÛO TÍNH OÅN ÑÒNH NEÀN ÑEÂ VAØ THAÂN ÑEÂ 1. Vaán ñeà lieân quan giöõa kyõ thuaät thi coâng vaø chaát löôïng khoái ñaát ñaép trong thaân ñeâ -------------------------------------------------------------------102 a) Tröôøng hôïp ñaøo tuyeán keânh môùi laáy ñaát ñaép ñeâ --------------------------------------102 b) Tröôøng hôïp naïo veùt vaø ñaøo môû roäng caùc keânh raïch coù saún ñeå laáy ñaát ñaép ñeâ ------------------------------------------------------------------------------103 c) Tröôøng hôïp ñaøo ñaát ôû caùc baõi vaät lieäu chuyeån ñeán tuyeán ñeâ ñeå ñaép --------------104 d) Khaû naêng ñaàm chaët khoái ñaát trong thaân ñeâ ñöôïc thi coâng theo ñieàu kieän ôû ÑBSCL -----------------------------------------------------------104 2. Vaán ñeà lieân quan giöõa toác ñoä thi coâng vaø khaû naêng chòu taûi cuûa ñaát neàn ñeâ------104 3. Höôùng daãn thi coâng laép ñaët vaûi ñòa kyõ thuaät -------------------------------------------105 a) Chuaån bò maët baèng -----------------------------------------------------------------------105 b) Traûi vaûi ñòa kyõ thuaät ----------------------------------------------------------------------105 c) Khaâu noái vaûi ñòa kyõ thuaät ôû hieän tröôøng -----------------------------------------------105 d) Thi coâng lôùp baûo veä-----------------------------------------------------------------------106 4.

Bieän phaùp thi coâng hôïp lyù cho tuyeán ñeâ xöû lyù Baïc Lieâu-Caø Mau------------------106 PHAÀN III: KEÁT LUAÄN VAØ KIEÁN NGHÒ CHÖÔNG 6: KEÁT LUAÄN VAØ KIEÁN NGHÒ----------------------------------------------- 108 PHUÏ LUÏC CHÖÔNG 3: 1. Keát quaû tính toaùn vaø maët caét cung tröôït MC1 theo thieát keá cuõ ----------------------- 1 2. Keát quaû tính toaùn vaø maët caét cung tröôït MC1’ theo thieát keá cuõ ---------------------- 3 3. Keát quaû tính toaùn vaø maët caét cung tröôït MC2 theo thieát keá cuõ ----------------------- 5 4.

Keát quaû tính toaùn vaø maët caét cung tröôït MC2’? theo thieát keá cuõ ----------------------? PHUÏ LUÏC CHÖÔNG 4: A. CAÙC TÍNH TOAÙN PHUÏC VUÏ THIEÁT KEÁ ÑEÂ BIEÅN? B ? I.Tính toaùn caùc yeáu toá soùng do gioù ---------------------------------------------------------- 6 1. Chæ daãn chung ------------------------------------------------------------------------------- 6 1.1 Möïc nöôùc tính toaùn soùng ------------------------------------------------------------------- 7 1.2 Caùc vuøng tính toaùn soùng-------------------------------------------------------------------- 8 1.3 Caùc phöông phaùp tính toaùn soùng ---------------------------------------------------------- 8 2. Tính toaùn caùc yeáu toá soùng theo bieån ----------------------------------------------------- 10 2.1 Xaùc ñònh caùc yeáu toá soùng vuøng nöôùc saâu ----------------------------------------------- 10 2.2 Xaùc ñònh caùc yeáu toá soùng vuøng nöôùc noâng --------------------------------------------- 10 2.3 Xaùc ñònh caùc yeáu toá taïi vuøng soùng ñoå --------------------------------------------------- 12 2.4 Xaùc ñònh caùc yeáu toá soùng theo bieåu ñoà Hindcast -------------------------------------- 12 II.

Xaùc ñònh chieàu cao soùng leo ------------------------------------------------------------- 13 1. Tröôøng hôïp maùi nghieâng chæ coù moät ñoä doác -------------------------------------------- 13 2. Tröôøng hôïp maùi doác phöùc hôïp coù theàm giaûm soùng (TFS) ---------------------------- 14 3. Tröôøng hôïp höôùng soùng ñeán xieân goùc vôùi tuyeán tim ñeâ ------------------------------ 15 LUAÄN VAÊN CAO HOÏC – COÂNG TRÌNH TREÂN ÑAÁT YEÁU HV: TRAØ THANH TUÙ 4.

Tröôøng hôïp ñaëc bieät ----------------------------------------------------------------------- 15 III. Tính toaùn aùp löïc soùng ------------------------------------------------------------------- 15 1. Phaân boá aùp löïc soùng treân maùi nghieâng -------------------------------------------------- 15 2. Taûi troïng soùng leân caùc loaïi coâng trình baûo veä ñeâ bieån -------------------------------- 17 IV.

Tính toaùn thaám cuûa ñeâ ñaát ñoàng chaát treân neàn khoâng thaám nöôùc ------------------- 19 2. Tính toaùn thaám cuûa ñeâ ñaát ñoàng chaát treân neàn thaám nöôùc --------------------------- 21 3. Tính toaùn thaám khoâng oån ñònh------------------------------------------------------------ 22 4. Tính toaùn ñoä doác choã doøng thaám ôû vò trí thoaùt ra treân maùi trong -------------------- 23 5.

Ñöôøng baõo hoøa cuûa ñeâ ñaát ñoàng chaát khi möïc nöôùc haï xuoáng----------------------- 24 PHAÀN HÌNH VEÕ - BAÛN ÑOÀ PHAÀN 1: TOÅNG QUAN CHÖÔNG 1 1.1: Baûn ñoà phaân vuøng ñaát yeáu ôû ÑBSCL----------------------------------------- 3 2.2: Baûn ñoà hieän traïng noâng nghieäp döï aùn khoâi phuïc vaø naâng caáp ñeâ bieån Baïc Lieâu ------------------------------------------------------------------ 17-18 3.3: Baûn ñoà boá trí saûn xuaát döï aùn khoâi phuïc vaø naâng caáp ñeâ bieån Baïc Lieâu --------------------------------------------------------------------------- 17-18 4.4: Vò trí döï aùn khoâi phuïc vaø naâng caáp ñeâ bieån Baïc Lieâu -------------------- 23 5.5: Baûn ñoà boá trí heä thoáng coâng trình döï aùn khoâi phuïc vaø naâng caáp ñeâ bieån Baïc Lieâu ---------------------------------------------------------------------- 24 PHAÀN II: NGHIEÂNG CÖÙU ÑEÀ TAØI CHÖÔNG 2 1.1: Thí nghieäm caét ba truïc --------------------------------------------------------- 32 2.2: Thieát bò caét caùnh trong phoøng thí nghieäm ----------------------------------- 41 CHÖÔNG 3 1.1: Daïng maát oån ñònh luùn suïp ----------------------------------------------------- 42 2.2: Sô ñoà maát oån ñònh daïng phình troài ------------------------------------------- 42 3.3: Maát oån ñònh daïng tröôït troài --------------------------------------------------- 43 4.4: Sô ñoà xaùc ñònh caùc öùng xuaát chính trong tröôøng hôïp taûi troïng daïng tam giaùc caân ---------------------------------------------------------- 44 5.5: Sô ñoà xaùc ñònh caùc öùng xuaát chính trong tröôøng hôïp taûi troïng daïng hình thang caân ------------------------------------------------------- 46 6.6: Sô ñoà vuøng phaù hoaïi (vuøng bieán daïng deûo)--------------------------------- 46 7.7: Sô ñoà xaùc ñònh taûi troïng an toaøn ---------------------------------------------- 47 8.8: Maët tröôït theo lôøi giaûi Prandtl ------------------------------------------------ 50 9.11: Maët tröôït truï troøn theo Fellenius-------------------------------------------- 54 12.12: Maët caét theå hieän maùi ñeâ phía bieån MC1 vaø maùi phía ñoàng MC2 ------ 55 13.13: Maët caét theå hieän maùi ñeâ phía bieån MC1’---------------------------------- 55 LUAÄN VAÊN CAO HOÏC – COÂNG TRÌNH TREÂN ÑAÁT YEÁU HV: TRAØ THANH TUÙ 14.14: Cung tröôït MC1 tính theo Stabl6 ------------------------------------------- 63 15.15: Cung tröôït MC1’ tính theo Stabl6 ------------------------------------------ 64 16.16: Cung tröôït MC2 tính theo Stabl6 ------------------------------------------- 65 CHÖÔNG 4 1.1: Ñöôøng thaám treân thaân ñeâ------------------------------------------------------ 74 2.2: AÙùp löc soùng taùc duïng leân maùi thöôïng löu cuûa ñeâ -------------------------- 77 3.3: Maët caét gia coá maùi ñeâ baèng beä phaûn aùp taïi MC1 -------------------------- 83 4.4: Cung tröôït MC1 sau khi gia coá beä phaûn aùp --------------------------------- 85 5.5: Maët caét gia coá maùi ñeâ baèng beä phaûn aùp taïi MC1’ ------------------------- 84 6.6: Cung tröôït MC1’ sau khi gia coá beä phaûn aùp -------------------------------- 86 7.7: Maët caét gia coá maùi ñeâ baèng beä phaûn aùp taïi MC2 -------------------------- 87 8.8: Cung tröôït MC1’ sau khi gia coá beä phaûn aùp tính cho gia ñoaïn thi coâng ----------------------------------------------------------------- 88 9.9: Maët caét gia coá maùi ñeâ baèng beä phaûn aùp taïi MC2 tröôøng hôïp doøng thaám oån ñònh------------------------------------------------------------ 90 10.10: Cung tröôït MC2 sau khi gia coá beä phaûn aùp tính cho giai ñoaïn thaám oån ñònh --------------------------------------------------------------- 89 11.11: Maùi ñeâ phía bieån MC1 vôùi phöông aùn vaûi ñòa kyõ thuaät ------------------ 95 12.12: Cung tröôït maët caét MC1 theo phöông aùn duøng vaûi ñòa kyõ thuaät -------- 98 13.13: Maùi ñeâ phía bieån MC1’ vôùi phöông aùn vaûi ñòa kyõ thuaät ----------------- 96 14.14: Cung tröôït maët caét MC1’ theo phöông aùn duøng vaûi ñòa kyõ thuaät ------- 99 15.15: Cung tröôït maët caét MC2 khoâng duøng vaûi ñòa kyõ thuaät tính ôû giai ñoaïn thi coâng -----------------------------------------------------------------100 16.