PHẦN MỞ ĐẦU I. Tính cấp thiết của đề tài Thành phố Phan Thiết với cảnh quan thiên nhiên và khí hậu ôn hòa đặc trưng của vùng biển nên mang trên mình chức năng của một đô thị biển du lịch. Khu biệt thự Sentosa Villa nằm dọc theo đường Huỳnh Thúc Kháng, phường Mũi Né, thành phố Phan Thiết, với hầu hết diện tích là đồi cát vàng, có địa hình khá cao so với mặt nước biển, tạo nên trường nhìn cảnh quan rộng ra biển. Với những điều kiện ưu đãi đó khu đất có đầy đủ điều kiện để hình thành một khu biệt thự nghỉ dưỡng miền biển cao cấp với các loại hình nhà ở, nhà nghỉ khác nhau.
Tuy nhiên, việc xây dựng các tuyến đường giao thông nội bộ trong Khu biệt thự gặp phải vấn đề khó khăn là việc ổn định nền đường, mái dốc đặt ra yêu cầu sử dụng tường chắn. Trong các hạng mục đầu tư của Khu biệt thự Sentosa Villa thì hạng mục đường giao thông nội bộ cần phải được đầu tư trước một bước để phục vụ cho việc xây dựng, sản xuất, phát triển Khu biệt thự. Các tuyến đường nội bộ trong Khu biệt thự Sentosa Villa được thiết kế nhằm đảm bảo view nhìn ra hướng biển (Mũi Né) trên một khu vực địa hình rất dốc, do đó việc lựa chọn giải pháp đảm bảo ổn định nền đường hợp lý, hiệu quả khai khác cao đóng vai trò vô cùng quan trọng. Với đặc điểm về tính chất khai thác các tuyến đường, đặc điểm vị trí địa lý, đặc điểm về chế độ thủy nhiệt, tình hình sử dụng vật liệu ở thành phố Phan Thiết, điều kiện và yêu cầu về tiến độ thi công nên cần nghiên cứu kỹ, lựa chọn giải pháp đảm bảo ổn định nền đường hợp lý cho các tuyến đường nội bộ Khu biệt thự Sentosa Villa để đáp ứng các yêu cầu nói trên và mang lại hiệu quả kinh tế cao.
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài: Trong những năm gần đây, nhiều phương pháp tính toán thiết kế mới, nhiều loại vật liệu mới tiên tiến và nhiều công nghệ thi công hiện đại đã được áp dụng trong xây dựng công trình giao thông tại nước ta. Một trong số đó là việc ứng dụng tường chắn có cốt lưới địa kỹ thuật thay cho tường chắn bằng bê tông cốt thép, tường đá hộc xây trong công trình giao thông. Qua thực tế đã chứng minh giải pháp tường chắn có cốt dùng lưới địa kỹ thuật mang lại hiệu quả cao không những về độ bền mà còn có tính kinh tế và thẩm mỹ. Do đó, việc áp dụng tường chắn có cốt lưới địa kỹ thuật sẽ rất thích hợp cho các tuyến đường nội bộ Khu biệt thự Sentosa Villa.
Đây là giải pháp tốt đem lại hiệu quả kinh tế cao mà vẫn đảm bảo chất lượng. Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu giải pháp tường chắn có cốt lưới địa kỹ thuật để ứng dụng cho các tuyến đường nội bộ trong Khu biệt thự Sentosa Villa, phường Mũi Né, thành phố Phan Thiết. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu Đánh giá hiệu quả kinh tế - kỹ thuật của tường chắn có cốt lưới địa kỹ thuật cho các tuyến đường nội bộ trong Khu biệt thự Sentosa Villa, phường Mũi Né, thành phố Phan Thiết. Phƣơng pháp nghiên cứu Nghiên cứu tìm hiểu về tường chắn và tường chắn có cốt lưới địa kỹ thuật trong công trình giao thông.
Sử dụng phương pháp tính toán trên lý thuyết kết hợp với thực nghiệm bằng các phần mềm chuyên ngành và các số liệu thu thập được để đánh giá hiệu quả kinh tế của tường chắn có cốt lưới địa kỹ thuật. 3 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TƢỜNG CHẮN Tường chắn đất nền đường là một loại kết cấu xây dựng để giữ ổn định đất tại vùng địa hình thay đổi độ cao lớn không thể tạo mái dốc tự nhiên.Tường chắn đất là công trình giữ cho mái đất đắp hoặc mái hố đào khỏi bị sạt trượt. Do địa hình phải sử dụng độ dốc taluy tương đối dốc hoặc điều kiện chiếm đất hạn chế khiến cần phải thu hẹp chân mái dốc, cũng như khi cần có biện pháp tăng sức chống trượt tại các chỗ trượt sườn thì cần xem xét việc bố trí các tường chắn đất. Tường chắn đất được sử dụng rộng rãi trong các ngành xây dựng, giao thông, thuỷ lợi…Khi làm việc tường chắn đất tiếp xúc với khối đất sau tường và chịu tác dụng của áp lực đất.
Tường chắn đất có khá nhiều loại, đặc biệt từ những năm 70 trở lại đây đã xuất hiện thêm nhiều loại kết cấu tường chắn đất kiểu mới, có ý tưởng kiến trúc cấu tạo và bằng các loại vật liệu mới. Khi bố trí tường chắn đất trước hết cần dựa vào các đặc điểm và các yêu cầu của môi trường sử dụng (dùng cho đoạn nền đắp hay nền đào, chiều dài đoạn tường, chiều cao tường, điều kiện móng, điều kiện vật liệu đắp,…), dựa vào đặc điểm của các loại tường chắn để chọn loại hình tường chắn thích hợp có xét đến các yếu tố mỹ quan, kinh tế, độ tin cậy và độ bền vững. Thiết kế các loại tường chắn đất bao gồm việc lựa chọn cấu tạo tường (thân tường, móng tường, vật liệu đắp và cấu tạo thoát nước,.), lựa chọn vật liệu làm tường, tính toán áp lực đất và phân tích điều kiện ổn định ngoài và ổn định nội bộ của tường. MỘT SỐ LOẠI HÌNH VÀ CẤU TẠO TƢỜNG CHẮN ĐẤT: Tuỳ theo cơ chế chống đỡ, tường chắn đất có thể phân thành 3 nhóm khác nhau: hệ thống chống đỡ ngoài, hệ thống bảo đảm ổn định từ bên trong và hệ thống kết hợp cả chống đỡ ngoài và ổn định trong.1 – Các loại tƣờng chắn đất thuộc hệ thống chống đỡ ngoài - Hệ thống chống đỡ ngoài là loại tường dùng kết cấu phía ngoài khối đất tạo ta lực chống trượt để giữ cho khối đất ổn định.
Thuộc loại này gồm có tường xây hoặc tường bê tông kiểu trọng lực, các tường bê tông cốt thép kiểu móng mút thừa, kiểu có vách chống, các tường kiểu cũi lợn, kiểu xếp lồng đá và kiểu neo [Hình 1. Loại này đều là các kiểu tường chắn quen dùng, dựa vào trọng lượng và độ cứng của tường để đỡ đất khỏi bị trượt và nghiêng đổ. - Hệ thống đảm bảo ổn định từ bên trong là hệ thống gia cường bằng cốt bên trong và bên hông khối đất có thể bị trượt, lợi dụng ma sát và kháng lực bị động giữa các cốt với đất để giữ cho khối đất ổn định. Thuộc hệ thống này có các loại tường chắn đất có cốt và đất chèn cốt (soil nailing),… Hình 1.2 – Sơ đồ các loại tƣờng chắn đảm bảo ổn định từ bên trong 5 - Hệ thống đảm bảo ổn định từ bên trong là loại kết cấu chống đỡ theo ý tưởng mới, phát triển rất nhanh trong vòng 20 năm nay.
Loại này chủ yếu khác với loại tường chắn đất quen dùng ở chỗ: phân khối đất thành nhiều phần rồi lần lượt chống đỡ chúng bằng các đơn nguyên cốt đất, từ đó không yêu cầu một kết cấu tường để chống đỡ đất nữa (thay tường đó bằng một hệ tổ hợp gồm cốt và đất). Tác dụng chủ yếu của mặt tường được bố trí chỉ để tạo ra tác dụng chống đỡ kết cấu.3 – Tƣờng chắn đất thuộc hệ thống kết hợp - Hệ thống kết hợp là tổ hợp của hai hệ thống trên, tức là có một bộ phận chống đỡ bên ngoài kết hợp với một bộ phận thuộc hệ thống đảm bảo ổn định từ bên trong như ở [Hình 1.3]: tường chắn đất kiểu xếp lồng kết hợp với cốt đai hoặc cốt lưới. Tƣờng chắn đất kiểu trọng lực: Tường chắn đất kiểu trọng lực chủ yếu dựa vào trọng lượng bản thân tường để chống lại áp lực hông của khối đất sau tường nhằm duy trì sựổn định của khối đất đó. Thân tường thường tạo thành bằng bê tông xi măng, đá hộc, đá hộc xây vữa hoặc xếp khan.
Xây khan chỉ được dùng cho tường cao dưới 6m và cho các đoạn có điều kiện nền móng tốt. Thể tích của loại tường chắn này tương đối lớn, nhưng kết cấu đơn giản, ở vùng núi tương đối dễ kiếm vật 6 liệu, dễ thi công, do đó thích hợp với đường cấp thấp vùng núi. Cấu tạo tường chia thành các bộ phận: 1. Lƣng tƣờng: Lưng tường chắn đất xây đá có thể tạo thành các kiểu nghiêng vào trong, nghiêng ra ngoài, gãy lồi hoặc tạo dải cân bằng như [Hình 1.
Tường nghiêng vào trong chịu áp lực đất chủ động nhỏ, mặt cắt thân tường tương đối tiết kiệm nên thích hợp với tường ở nền đào, với tường chắn vai đường, tường chắn chân mái dốc tại các chỗ mặt đất ở chân tường không bằng phẳng. Độ dốc lưng tường vào phía trong không nên thoải quá 1:0,35 để tránh khó khăn khi thi công. Lưng tường nghiêng ra phía ngoài chịu áp lực đất tương đối lớn, thường sử dụng tại những chỗ độ dốc ngang mặt đất lớn nếu có điều kiện nếu có điều kiện làm mặt tường dốc lớn nhằm giảm chiều cao tường. Lưng tường dốc ra ngoài có thể làm thành kiểu bậc cấp.
a) Lƣng tƣờng nghiêng vào trong; b) Lƣng tƣờng nghiêng ra ngoài; c) Lƣng tƣờng gãy lồi; d) Lƣng tƣờng tạo trọng lực cân bằng.4 – Các kiểu lƣng tƣờng chắn đất bằng đá xây Lưng tường kiểu gãy lồi là kiểu xuất phát từ loại lưng tường nghiêng vào trong: phần trên nghiêng ra , phần dưới nghiêng vào để giảm bớt kích thước mặt cắt tường phía trên; loại này đa phần dùng cho nền đào. Kiểu lưng tường có dải cân bằng là loại ở giữa lưng tường tạo ra một dải cân bằng đồng 7 thời làm mặt tường dốc đứng; loại này thích hợp với các tường vai hoặc tường chân mái taluy ở các chỗ địa hình dốc lớn. Mặt tƣờng: Mặt tường từ móng trở lên thường đều làm một dốc với độ dốc phù hợp với độ dốc lưng tường. Khi độ dốc ngang mặt đất lớn thì độ dốc mặt tường có thể làm 1:0,05 ~ 1:0,20; Khi độ dốc ngang mặt đất thoải thì độ dốc mặt tường có thể làm thoải hơn nhưng không nên thoải quá 1:0,40 để tránh làm tăng quá nhiều chiều cao tường.
Đỉnh tƣờng: Bề rộng nhỏ nhất của đỉnh tường xây vữa không nên nhỏ hơn 0,5m; xếp khan không nên dưới 0,6m. Móng tƣờng: Đối với các loại tường chắn đặt trên móng đất thì độ sâu chôn móng dưới mặt đất tự nhiên không được nhỏ hơn 1,0m, dưới mức bị xói không nhỏ hơn 1,0m. Khi móng đặt trên đá thì phải làm sạch tầng phong hoá bề mặt; nếu độ dốc ngang mặt đất tại chân tường khá dốc thì có thể làm móng kiểu bậc cấp [Hình 1.