Nghiên cứu ứng dụng giải pháp neo trong đất tăng cường ổn định mái dốc hầm thủy lợi

LỜI TÁC GIẢ

LỜI CAM ĐOAN

MỞ ĐẦU

0.1. Mục đích nghiên cứu và đối tƣợng nghiên cứu

0.1.1. a. Mục đích nghiên cứu

0.1.2. b. Đối tượng nghiên cứu

0.2. Phƣơng pháp nghiên cứu

0.3. Ý nghĩa khoa học của đề tài

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HIỆN TƯỢNG SỤT TRƯỢT MÁI DỐC

1.1. Phân loại hiện tượng đất sụt trượt mái dốc (cửa hầm) ở Việt Nam

1.1.1. Dạng 1: Trượt đất

1.1.2. Dạng 2: Xói sụt

1.1.3. Dạng 3: Sụt lở đất

1.1.4. Dạng 4: Đá đổ, đá lăn

1.2. Những điều kiện dẫn đến sụt trượt mái dốc (cửa hầm)

1.2.1. Điều kiện về địa hình địa mạo

1.2.2. Điều kiện về địa chất và địa chất công trình

1.2.3. Điều kiện về khí hậu ẩm ướt, nguồn nước

1.3. Những nguyên nhân dẫn đến hiện tượng sụt trượt mái dốc (cửa hầm)

1.3.1. Nguyên nhân do quá trình tác động cơ học

1.3.2. Nguyên nhân do quá trình hoá lý

2. CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT CHUNG VỀ ỔN ĐỊNH MÁI DỐC VÀ TỔNG QUAN VỀ CÁC GIẢI PHÁP GIA CỐ MÁI DỐC

2.1. Các phương pháp giải quyết bài toán ổn định mái dốc

2.1.1. Phương pháp cân bằng giới hạn

2.1.2. Phương pháp phân tích trạng thái ứng suất và biến dạng

2.2. Các công nghệ xử lý sụt trượt mái dốc (cửa hầm) hiện nay

2.2.1. Biện pháp thiết lập mặt cắt hình học hợp lý

2.2.2. Biện pháp thoát nước kết hợp bảo vệ mặt mái dốc chống xói lở

2.2.3. Biện pháp sử dụng các kết cấu chịu lực gia cường

2.3. Sơ lược về sự phát triển, cấu tạo và ứng dụng công nghệ neo cố đất ổn định mái dốc

2.3.1. Sơ lược về sự phát triển công nghệ neo trong đất ổn định mái dốc

2.3.2. Cấu tạo chung của neo trong đất

2.3.3. Các loại neo trong đất ứng suất trước

2.3.4. Phạm vi ứng dụng

2.3.5. Lựa chọn phương pháp tính ổn định mái dốc

2.3.6. Lựa chọn giải pháp gia cố neo ổn định mái dốc

3. CHƯƠNG 3: LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN NEO ỨNG SUẤT TRƯỚC TĂNG CƯỜNG ỔN ĐỊNH MÁI DỐC

3.1. Bài toán cơ bản

3.2. Vai trò của lực neo ứng suất trước để cải thiện trạng thái ứng suất trong đất

3.3. Vai trò của lực neo ứng suất trước để ổn định tổng thể mái dốc

3.4. Lý thuyết tính toán neo

3.5. Xác định sức chịu tải của neo trong đất theo một số tiêu chuẩn của các nước trên thế giới

3.6. Trình tự thiết kế neo tăng cường ổn định mái dốc

3.7. Sơ đồ tổng quát tính ổn định mái dốc

3.8. Kết luận chương 3

4. CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀO THIẾT KẾ NEO TĂNG CƯỜNG ỔN ĐỊNH MÁI DỐC ĐƯỜNG HẦM THUỶ LỢI RÀO TRỔ TỈNH HÀ TĨNH

4.1. Khái quát về điều kiện tự nhiên

4.1.1. Vị trí địa lý. Đặc điểm địa hình. Đặc điểm địa chất, địa chất thuỷ văn khu vực tuyến đi qua

4.2. Phân tích nguy cơ gây sụt trượt mái dốc cửa hầm thuỷ lợi Rào Trổ

4.3. Khái quát về kết quả thiết kế neo cửa hầm thuỷ lợi Rào Trổ

4.3.1. Quy mô dự án. Kết quả thiết kế neo cửa hầm Rào Trổ

4.3.2. Nhận xét và kiến nghị

4.4. Thiết kế neo tăng cường ổn định mái dốc cửa hầm thuỷ lợi Rào Trổ

4.4.1. Kiểm tra ổn định mái dốc thiết kế ứng với điều kiện tự nhiên

4.4.2. Kiểm tra ổn định mái dốc thiết kế ứng với điều kiện bất lợi (Trường hợp bão hòa nước)

4.5. Sơ đồ thi công, biện pháp thi công neo tăng cường ổn định mái dốc cửa hầm thuỷ lợi Rào Trổ

KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về hiện tượng sụt trượt mái dốc

Chương này phân tích các dạng sụt trượt mái dốc phổ biến tại Việt Nam, bao gồm trượt đất, xói sụt, sụt lở đất, và đá đổ. Các hiện tượng này phụ thuộc vào địa hình, địa chất, thủy văn, và khí hậu. Trượt đất là hiện tượng di chuyển của khối đất đá theo mặt trượt, thường gây hậu quả nghiêm trọng. Xói sụt xảy ra do tác động của dòng chảy mưa rào, tạo ra các rãnh xói. Sụt lở đất là giai đoạn cuối của xói sụt, thường xảy ra nhanh và gây biến dạng lớn. Đá đổ là hiện tượng đất đá lăn xuống từ đỉnh dốc, nguy hiểm cho giao thông.

1.1. Phân loại hiện tượng sụt trượt

Các dạng sụt trượt được phân loại dựa trên đặc điểm địa hình và địa chất. Trượt đất thường xảy ra ở đất đá loại sét, với khối lượng lớn và hậu quả nghiêm trọng. Xói sụt phụ thuộc vào dòng chảy mưa rào, tạo ra các rãnh xói. Sụt lở đất là giai đoạn cuối của xói sụt, thường xảy ra nhanh và gây biến dạng lớn. Đá đổ là hiện tượng đất đá lăn xuống từ đỉnh dốc, nguy hiểm cho giao thông.

1.2. Điều kiện dẫn đến sụt trượt

Các yếu tố như địa hình, địa chất, thủy văn, và khí hậu ảnh hưởng đến sụt trượt. Địa hình phân cắt mạnh làm tăng nguy cơ sụt trượt. Địa chất như đá phiến sét dễ bị sụt trượt hơn đá nguyên khối. Thủy văn và khí hậu ẩm ướt làm giảm lực kháng cắt của đất, dẫn đến sụt trượt.

II. Lý thuyết về ổn định mái dốc và giải pháp gia cố

Chương này trình bày các phương pháp tính toán ổn định mái dốc và các giải pháp gia cố hiện nay. Phương pháp cân bằng giới hạn và phương pháp phân tích ứng suất được sử dụng để đánh giá ổn định mái dốc. Các giải pháp gia cố bao gồm thiết lập mặt cắt hình học hợp lý, thoát nước kết hợp bảo vệ mặt mái dốc, và sử dụng kết cấu chịu lực gia cường. Công nghệ neo trong đất được giới thiệu như một giải pháp hiệu quả để tăng cường ổn định mái dốc.

2.1. Phương pháp tính toán ổn định mái dốc

Các phương pháp tính toán ổn định mái dốc bao gồm phương pháp cân bằng giới hạn và phương pháp phân tích ứng suất. Phương pháp cân bằng giới hạn dựa trên việc xác định lực cắt và lực kháng cắt của đất. Phương pháp phân tích ứng suất sử dụng mô hình toán học để đánh giá trạng thái ứng suất và biến dạng của mái dốc.

2.2. Giải pháp gia cố mái dốc

Các giải pháp gia cố mái dốc bao gồm thiết lập mặt cắt hình học hợp lý, thoát nước kết hợp bảo vệ mặt mái dốc, và sử dụng kết cấu chịu lực gia cường. Công nghệ neo trong đất được sử dụng rộng rãi để tăng cường ổn định mái dốc, đặc biệt trong các công trình thủy lợi và thủy điện.

III. Lý thuyết tính toán neo ứng suất trước

Chương này tập trung vào lý thuyết tính toán neo ứng suất trước để tăng cường ổn định mái dốc. Lực neo ứng suất trước có vai trò quan trọng trong việc cải thiện trạng thái ứng suất trong đất và ổn định tổng thể mái dốc. Các tiêu chuẩn quốc tế về sức chịu tải của neo được giới thiệu, cùng với trình tự thiết kế neo tăng cường ổn định mái dốc.

3.1. Vai trò của lực neo ứng suất trước

Lực neo ứng suất trước giúp cải thiện trạng thái ứng suất trong đất, tăng cường ổn định tổng thể mái dốc. Lực neo tác động lên đất, làm giảm ứng suất cắt và tăng lực kháng cắt, từ đó ngăn chặn sụt trượt.

3.2. Trình tự thiết kế neo

Trình tự thiết kế neo bao gồm xác định sức chịu tải của neo, lựa chọn loại neo phù hợp, và tính toán ổn định mái dốc. Các tiêu chuẩn quốc tế như BS 8081 và FHWA được sử dụng để đảm bảo độ tin cậy của thiết kế.

IV. Ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thiết kế neo

Chương này trình bày ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thiết kế neo tăng cường ổn định mái dốc hầm thủy lợi Rào Trổ. Điều kiện tự nhiên của khu vực được phân tích, bao gồm địa hình, địa chất, và thủy văn. Kết quả thiết kế neo được trình bày, cùng với nhận xét và kiến nghị để cải thiện hiệu quả của giải pháp.

4.1. Điều kiện tự nhiên khu vực Rào Trổ

Khu vực Rào Trổ có địa hình phức tạp, địa chất chủ yếu là đá phiến sét và đất phong hóa dày. Thủy văn khu vực có lượng mưa lớn, làm tăng nguy cơ sụt trượt. Các yếu tố này được xem xét trong thiết kế neo tăng cường ổn định mái dốc.

4.2. Kết quả thiết kế neo

Kết quả thiết kế neo cho hầm thủy lợi Rào Trổ cho thấy hiệu quả trong việc tăng cường ổn định mái dốc. Sơ đồ thi công và biện pháp thi công được trình bày chi tiết, đảm bảo tính khả thi và an toàn của dự án.

Nghiên cứu ứng dụng giải pháp neo trong đất để tăng cường ổn định mái dốc hầm thủy lợi và thủy điện