Tính toán gia cường mái dốc nền đào bằng hệ neo mềm ứng suất trước chống sụt trượt - đá rơi cho tuyến đường Hoàng Văn Thái nối dài đi Bà Nà thành phố Đà Nẵng

Tóm tắt - Bài báo giới thiệu công nghệ mới sử dụng hệ neo mềm

ứng suất trước vào việc chống sụt trượt - đá rơi cho mái dốc nền

đào mất ổn định trên tuyến đường du lịch Hoàng Văn Thái nối dài

đi Bà Nà. Với hệ neo mềm, các sợi cáp mềm được căng kéo

trước, chúng được nối vào các đầu neo của neo phân tán kéo

nén theo các phương dọc tim đường và phương của mái dốc, tạo

ra một mạng lưới neo - cáp khép kín với nhau. Tiến hành mô

phỏng trạng thái làm việc và kiểm nghiệm các điều kiện ổn định

cho mái dốc với hệ neo mềm, đề tài sử dụng phần mềm Flac2D,

xây dựng chương trình tính toán dựa trên lý thuyết sai phân hữu

hạn, xét đến sự giảm c - φ trên mặt trượt nguy hiểm. Đánh giá sự

phù hợp của hệ, một mặt tăng cường khả năng giữ ổn định mái

dốc, mặt khác tạo ra được mỹ quan, thân thiện với môi trường.

Áp dụng một mái dốc xanh cho tuyến đường du lịch Hoàng Văn

Thái nối dài đi Bà Nà.

Abstract - This paper introduces a new technique using prestressed

flexible anchored systems to fight landslide - rock fall on the unstable cut

slopes in the extended tourist route of Hoang Van Thai road to Ba Na

Hills. With flexible anchored systems, the soft cables are prestressed and

linked to the anchor ends of tension compression force dispersion

anchorages following the direction along the road centre and slope

dimensions, creating a closed anchorage - cable system. Conducting a

simulation of the operating state and testing the conditions for slope

stabilization, the research has made use of Flac2D software to build a

computing programme based on the finite difference theory, considering

the reduction of c - φ in a risky sliding surface. This, on one hand, helps to

evaluate the compatibility of the systems, on the other hand, to strengthen

the stability of the slopes, proving to be beautiful-looking and friendly to the

environment. It is suggested that a green slope should be applied to the

extended tourist route of Hoang Van Thai road to Ba Na Hills.

Từ khóa - Cáp neo ứng suất trước; hệ neo mềm; sụt trượt - đá

rơi; ổn định mái dốc; giải pháp xanh cho mái dốc.

Key words - prestressed cable; flexible anchored systems;

landslide – rock fall; stabilizing slopes; green solution for slopes.

Tính toán gia cường mái dốc nền đào bằng hệ neo mềm ứng suất trước chống sụt trượt - đá rơi cho tuyến đường Hoàng Văn Thái nối dài đi Bà Nà thành phố Đà Nẵng trang 1

Trang 1

Tính toán gia cường mái dốc nền đào bằng hệ neo mềm ứng suất trước chống sụt trượt - đá rơi cho tuyến đường Hoàng Văn Thái nối dài đi Bà Nà thành phố Đà Nẵng trang 2

Trang 2

Tính toán gia cường mái dốc nền đào bằng hệ neo mềm ứng suất trước chống sụt trượt - đá rơi cho tuyến đường Hoàng Văn Thái nối dài đi Bà Nà thành phố Đà Nẵng trang 3

Trang 3

Tính toán gia cường mái dốc nền đào bằng hệ neo mềm ứng suất trước chống sụt trượt - đá rơi cho tuyến đường Hoàng Văn Thái nối dài đi Bà Nà thành phố Đà Nẵng trang 4

Trang 4

Tính toán gia cường mái dốc nền đào bằng hệ neo mềm ứng suất trước chống sụt trượt - đá rơi cho tuyến đường Hoàng Văn Thái nối dài đi Bà Nà thành phố Đà Nẵng trang 5

Trang 5

Tính toán gia cường mái dốc nền đào bằng hệ neo mềm ứng suất trước chống sụt trượt - đá rơi cho tuyến đường Hoàng Văn Thái nối dài đi Bà Nà thành phố Đà Nẵng trang 6

Trang 6

Tính toán gia cường mái dốc nền đào bằng hệ neo mềm ứng suất trước chống sụt trượt - đá rơi cho tuyến đường Hoàng Văn Thái nối dài đi Bà Nà thành phố Đà Nẵng trang 7

Trang 7

pdf 7 trang baonam 5360
Bạn đang xem tài liệu "Tính toán gia cường mái dốc nền đào bằng hệ neo mềm ứng suất trước chống sụt trượt - đá rơi cho tuyến đường Hoàng Văn Thái nối dài đi Bà Nà thành phố Đà Nẵng", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Tính toán gia cường mái dốc nền đào bằng hệ neo mềm ứng suất trước chống sụt trượt - đá rơi cho tuyến đường Hoàng Văn Thái nối dài đi Bà Nà thành phố Đà Nẵng

Tính toán gia cường mái dốc nền đào bằng hệ neo mềm ứng suất trước chống sụt trượt - đá rơi cho tuyến đường Hoàng Văn Thái nối dài đi Bà Nà thành phố Đà Nẵng
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(96).2015, QUYỂN 2 103 
 TÍNH TOÁN GIA CƯỜNG MÁI DỐC NỀN ĐÀO BẰNG HỆ NEO MỀM 
 ỨNG SUẤT TRƯỚC CHỐNG SỤT TRƯỢT - ĐÁ RƠI CHO TUYẾN ĐƯỜNG 
 HOÀNG VĂN THÁI NỐI DÀI ĐI BÀ NÀ THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG 
 COMPUTING THE REINFORCEMENT OF CUT SLOPES USING PRESTRESSED FLEXIBLE 
 ANCHORED SYSTEMS TO PREVENT LANDSLIDE - ROCK FALL IN THE EXTENDED 
 HOANG VAN THAI ROAD TO BA NA HILLS, DA NANG CITY 
 Châu Trường Linh, Phan Khắc Hải 
 Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng; chau-linh@dut.udn.vn 
Tóm tắt - Bài báo giới thiệu công nghệ mới sử dụng hệ neo mềm Abstract - This paper introduces a new technique using prestressed 
ứng suất trước vào việc chống sụt trượt - đá rơi cho mái dốc nền flexible anchored systems to fight landslide - rock fall on the unstable cut 
đào mất ổn định trên tuyến đường du lịch Hoàng Văn Thái nối dài slopes in the extended tourist route of Hoang Van Thai road to Ba Na 
đi Bà Nà. Với hệ neo mềm, các sợi cáp mềm được căng kéo Hills. With flexible anchored systems, the soft cables are prestressed and 
trước, chúng được nối vào các đầu neo của neo phân tán kéo linked to the anchor ends of tension compression force dispersion 
nén theo các phương dọc tim đường và phương của mái dốc, tạo anchorages following the direction along the road centre and slope 
ra một mạng lưới neo - cáp khép kín với nhau. Tiến hành mô dimensions, creating a closed anchorage - cable system. Conducting a 
phỏng trạng thái làm việc và kiểm nghiệm các điều kiện ổn định simulation of the operating state and testing the conditions for slope 
cho mái dốc với hệ neo mềm, đề tài sử dụng phần mềm Flac2D, stabilization, the research has made use of Flac2D software to build a 
xây dựng chương trình tính toán dựa trên lý thuyết sai phân hữu computing programme based on the finite difference theory, considering 
hạn, xét đến sự giảm c - φ trên mặt trượt nguy hiểm. Đánh giá sự the reduction of c - φ in a risky sliding surface. This, on one hand, helps to 
phù hợp của hệ, một mặt tăng cường khả năng giữ ổn định mái evaluate the compatibility of the systems, on the other hand, to strengthen 
dốc, mặt khác tạo ra được mỹ quan, thân thiện với môi trường. the stability of the slopes, proving to be beautiful-looking and friendly to the 
Áp dụng một mái dốc xanh cho tuyến đường du lịch Hoàng Văn environment. It is suggested that a green slope should be applied to the 
Thái nối dài đi Bà Nà. extended tourist route of Hoang Van Thai road to Ba Na Hills. 
Từ khóa - Cáp neo ứng suất trước; hệ neo mềm; sụt trượt - đá Key words - prestressed cable; flexible anchored systems; 
rơi; ổn định mái dốc; giải pháp xanh cho mái dốc. landslide – rock fall; stabilizing slopes; green solution for slopes. 
1. Đặt vấn đề tăng cường độ ổn định chung, cũng như hạn chế tốc độ 
1.1. Bối cảnh nghiên cứu phong hóa, điều hòa ứng suất cắt và chống lại áp lực đất. 
 Phương pháp tổ hợp những phương pháp trên như sử 
 Tuyến đường Hoàng Văn Thái nối dài đi Bà Nà có vị 
 dụng neo với đai khung dầm bê tông, khung neo, tường 
thế đặc biệt quan trọng cả về mặt du lịch và phát triển 
 chắn, kè hay lưới bảo vệ bề mặt nhằm kiên cố lâu dài từ 
kinh tế cho thành phố Đà Nẵng. Do điều kiện địa hình là 
 bên trong và bên ngoài cho mái dốc. 
đồi núi, nên tuyến có một số đoạn có chiều sâu nền đào 
khá lớn, trên 30m cùng với địa chất nền đường là đất sét Tuyến đường Hoàng Văn Thái nối dài được mệnh 
hoặc đá phong hoá mạnh. Giải pháp xử lý được đưa ra khi danh là con đường xanh đến “thiên đường nghỉ dưỡng Bà 
thi công là giật cấp taluy đào có độ dốc 1:1, chiều cao mỗi Nà”, do đó yêu cầu đưa ra để xử lý mái dốc là cần phải 
cấp là 6m, trên mỗi bậc với bề rộng 2m có bố trí rãnh cơ, đáp ứng về mặt mỹ quan, yếu tố “xanh”, hài hòa với thiên 
dốc ngang 10% đổ về phía rãnh, kết hợp dốc nước dẫn nhiên đồng thời tạo ra sự gần gũi, thân thiện với người 
nước từ rãnh bậc thềm xuống rãnh dọc. Quan sát ban đầu tham gia giao thông. Do đó, việc lựa chọn biện pháp gia 
tại hiện trường cho thấy, một số đoạn mái dốc vật liệu bở cường mái dốc bằng hệ neo mềm ứng suất trước là hoàn 
rời, đất đá bị phong hóa mạnh, dẫn đến sụt trượt cục bộ toàn hợp lý và cấp thiết. Một mặt chống lại sự sụt trượt, 
với khối lượng nhỏ và vừa. Theo thời gian dưới tác động đá rơi đảm bảo ổn định lâu dài cho mái dốc, mặt khác lại 
của các yếu tố thiên nhiên thường xuyên như mưa, bão thì mang đến sự phóng thoáng, hiện đại và uyển chuyển tạo 
những đoạn mái dốc này về lâu dài rất dễ bị mất ổn định nên những điểm nhấn về một không gian xanh cho tuyến 
gây thiệt hại về tiềm năng du lịch, đầu tư cơ sở hạ tầng đường có ý nghĩa rất lớn về du lịch này. 
của thành phố. 2. Phương pháp kiên cố hóa mái dốc bằng hệ neo mềm 
1.2. Các giải pháp hiện tại ứng suất trước trên tuyến đường du lịch Hoàng Văn 
 Những phương pháp gia cố truyền thống như: thiết lập Thái nối dài đi Bà Nà 
mặt cắt hình học hợp lý cho mái dốc, sườn dốc nhằm 2.1. Giới t ...  ứng với mỗi phương nằm ngang. Bảng 2 trình bày các thông số kỹ 
bậc cấp của mái dốc ta bố trí được 2 hàng neo. Khoảng thuật của cáp neo và dây mềm trong đó: C1 là giá trị phần 
cách neo theo phương dọc tim đường thay đổi từ 2 - 5m. chiều dài neo không liên kết, C2 là giá trị phần bản chịu 
Tổng chiều dài của neo là 16m, chiều dài neo cố là 4m, tải, C3 là giá trị phần neo cố, C4 là giá trị phần dây mềm 
chiều dài neo tự do là 12m. Bố trí bản chịu tải theo kết theo phương dọc tim đường, C5 là giá trị phần dây mềm 
quả nghiên cứu của Th.S Lê Phước Linh [5]: với bản chịu theo phương mái dốc. 
 Bảng 2. Các thông số kỹ thuật của hệ neo mềm 
 Thông số kỹ thuật Đơn vị Giá trị C1 Giá trị C2 Giá trị C3 Giá trị C4 Giá trị C5 
Diện tích của cáp m2 3,57.10-4 - 3,57.10-4 2,7910-4 2,7910-4 
Bán kính bản chịu tải m - 0,05 - - - 
Modun đàn hồi của cáp Pa 2.1011 2.1011 2.1011 2.1011 2.1011 
Lực kéo đứt của cáp N 6,64.105 6,64.105 6,64.105 1,04.106 1,04.106 
Góc ma sát của vữa 0 - 25 25 - - 
Chu vi vữa m - 0,4084 0,4084 - - 
 N/m (*) - 6.105 6.105 - - 
Cường độ dính kết của vữa 
 N/m (**) - 4,8.104 4,8.104 - - 
 N/m/m (*) - 6,7.108 6,7.108 - - 
Độ cứng của vữa 
 N/m/m (**) - 6,0.107 6,0.107 - - 
 (*) ứng với bài toán thứ nhất, (**) ứng với bài toán thứ hai 
106 Châu Trường Linh, Phan Khắc Hải 
3. Kết quả nghiên cứu và khảo sát 
3.1. Kiểm tra ổn định ban đầu 
 Sử dụng lý thuyết sai phân hữu hạn, dùng phần mềm 
Flac2D để tính toán xét đến khả năng giảm lực dính và góc 
nội ma sát trên mặt trượt nguy hiểm nhất để kiểm tra ổn 
định mái dốc, tính toán được hệ số Kmin = 1,15 < [K] = 1,4 
(Bài toán 1) và Kmin = 1,35 < [K] = 1,4 (Bài toán 2) do đó 
các mái dốc bị mất ổn định, với [K] = 1,4; lấy hệ số an toàn 
theo hệ số ổn định cho phép theo phương pháp Bishop [7, 
8]. Chuyển vị lớn nhất trên bề mặt mái dốc ở bài toán thứ 1 
(vị trí không có khe nứt bề mặt) là 2,028 m và bài toán 2 (vị 
 Hình 9. Ảnh hưởng khoảng cách H, lực căng đến 
trí có xuất hiện khe nứt bề mặt) là 0,5901m. biến dạng toàn bộ mái dốc 
 a) Bài toán 1: Vị trí không xuất hiện khe nứt bề mặt 
 Hình 10. Ảnh hưởng khoảng cách H và lực căng đến lực 
 phân bố lớn nhất trong phần neo tự do 
 b) Bài toán 2: Vị trí xuất hiện khe nứt trên bề mặt 
 Hình 7. Cung trượt và hệ số an toàn cho mái dốc 
3.2. Bài toán thứ nhất hệ neo mềm ứng suất trước trong 
việc chống sụt trượt cho mái dốc đất 
 Hình 11. Ảnh hưởng khoảng cách H và lực căng đến lực phân 
3.2.1. Thiết kế hợp lý lực căng kéo và khoảng cách bố trí bố 
cáp neo theo phương dọc tim đường lớn nhất trong phần neo liên kết 
 Để lựa chọn khoảng cách bố trí của neo theo phương dọc 
tim đường và lực căng kéo ban đầu hợp lý theo điều kiện địa 
chất mái dốc, ta xây dựng 42 trường hợp tính toán như sau: cố 
định khoảng cách bố trí neo theo phương mái dốc là 4,5m, 
thay đổi khoảng cách bố trí neo theo phương dọc tim đường từ 
2; 2,5; 3; 3,5; 4; 4,5 và 5 (m). Các lực căng kéo thiết kế tương 
 tk tk tk tk
ứng: Nc = 0,25Nc ; Nc = 0,5Nc ; Nc = 0,75Nc ; Nc = Nc ; 
 tk tk tk
Nc = 1,25Nc và Nc = 1,5Nc với Nc = 350KN. 
 Hình 12. Ảnh hưởng khoảng cách H và lực căng đến lực phân 
 bố lớn nhất trong phần bản chịu tải 
 Nhận xét: Từ Hình 8 hệ số ổn định có xu hướng đạt 
 giá trị thấp tại khoảng cách H bé và H lớn, giá trị cao nằm 
 ở khoảng cách H trung bình từ 2,5 - 3m, đồng thời tại vị 
 trí này biến dạng toàn bộ mái dốc cũng tăng cao, so với 
 xu hướng chung biến dạng tăng dần khi khoảng cách H 
 tăng (Hình 9). Biều đồ Hình 10, 11 và 12 là kết quả phân 
 tích ứng với tầng neo đầu tiên gần chân mái dốc, tầng neo 
 Hình 8. Ảnh hưởng khoảng cách H, lực căng có giá trị lực phân bố trong neo lớn nhất, điều này hợp lý 
 đến hệ số ổn định mái dốc khi tính toán và cũng phù hợp với các nhận định từ 
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(96).2015, QUYỂN 2 107 
[3, 4, 5]. Với kết quả phân tích trên mặc dù diện phân bố TH3 175 175 175 175 175 
làm việc của neo nhỏ hơn (4,5x2) tuy nhiên hệ số ổn định 
mái dốc đã cho thấp hơn so với diện làm việc từ TH4 262,5 262,5 262,5 262,5 262,5 
(4,5x2,5;3). Điều này có thể là do lực kéo từ cáp được TH5 350 350 350 350 350 
phân phối một phần vào bản chịu tải để tạo lực nén trong TH6 437,5 437,5 437,5 437,5 437,5 
đất lúc này nhỏ hơn nhiều (Hình 12) so với sức chịu tải 
 525 525 525 525 525 
của nền đất dẫn đến sự làm việc giữa giao diện vữa đất TH7 
chưa thực sự hiệu quả, cụ thể: Sức chịu tải đất nền có giá TH8 525 437.5 350 262.5 175 
 2
trị thí nghiệm là 350000 N/m lớn hơn nhiều so với ứng TH9 437.5 350 262.5 175 87.5 
suất nén gây ra của một bản chịu tải khoảng 270000 
 TH10 350 262.5 175 87.5 35 
N/m2. Tuy nhiên với diện phân bố lớn hơn (4,5x2,5;3) lúc 
này phần ứng suất nén được tạo ra ở bản chịu tải lại có giá TH11 35 87.5 175 262.5 350 
trị lân cận hoặc lớn hơn giá trị sức chịu tải của đất nền TH12 0 262.5 175 87.5 35 
dao động từ 330000 – 450000 N/m2 dẫn đến sức kháng 
 TH13 0 35 87.5 175 262.5 
cắt trong đất được huy động tối đa nhưng cũng đồng thời 
làm xáo động đến cấu trúc đất cục bộ ngay ở bản chịu tải. Đánh giá hiệu quả của việc gán thêm dây mềm vào hệ 
 Do đó để thuận tiện cho nghiên cứu, ta lựa chọn ra neo gia cường, tiến hành kiểm tra chuyển vị bề mặt mái 
một trường hợp hợp lý nhất, ứng với điều kiện nghiên cứu dốc ứng với trường hợp thứ 13, là trường hợp đảm bảo 
trên một khoảng cách neo cố định là 4,5m theo phương được chuyển vị toàn bộ mái dốc ở mức thấp, hệ số ổn 
 tk
mái dốc. Kết quả cho thấy lực trong neo từ (1,0 – 1,5)Nc định ở mức cho phép và diện phân bố lực trên dây mềm 
thì cho kết quả như nhau, giá trị chuyển vị, độ ổn định và khá đồng đều so với các trường hợp khác. Các giá trị lực 
lực phân bố trong neo khá là hợp lý tại H = 2m. Tuy căng theo cả hai phương được cho ở Bảng 4. 
nhiên, để thuận lợi ta chọn trường hợp 22, với H = 2m, Bảng 4. Giá trị lực căng thiết kế trong dây mềm 
lực thiết kế Nc = 350KN để làm cơ sở thiết kế cho hệ neo 
mềm ứng suất trước. Trường Bậc 1 Bậc 2 Bậc 3 Bậc 4 Bậc 5 
3.2.2. Thiết kế hợp lý lực căng trong dây mềm theo hợp Tc = Hc (KN) 
phương mái dốc và phương dọc tim đường TH13 0 35 87,5 175 262,5 
 Mô phỏng bài toán lần lượt với 13 trường hợp lực 
căng kéo Tc khác nhau (với Tc là lực căng kéo theo 
phương mái dốc cho ở Bảng 3), nhằm tìm ra trường hợp 
tối ưu để kiểm tra sự làm việc của hệ dây mềm ứng suất 
trước. Dựa trên giả thiết dây mềm được xem là một dãi 
liên tục theo phương z (phương dọc tim đường). Khi chịu 
lực căng trước, dây mềm sẽ xuất hiện một mô men uốn 
dọc cáp, công thức tính mô men này chính bằng: 
 Hình 13. Cung trượt và hệ số ổn định khi dùng hệ neo mềm ưst 
 M fmax .Hc (1) 
 - Trong đó: Hc là lực kéo trước dây mềm theo phươ-
ng dọc tim đường. 
 - Công thức tính fmax lấy gần đúng theo [1] ta có: 
 l 2
 f (2) 
 max 2 
 Hc 1
 64 
 p 4 
 - Trong đó: 
 + l là chiều dài nhịp tính toán l = 2m 
 Hình 14. Chuyển vị bề mặt mái dốc 
 + fmax: Độ vòng lên của cáp khi căng kéo (giả thiết 
giá trị lớn nhất ở giữa khoảng cách hai đầu neo) Nhận xét: Kết quả sau khi dùng hệ neo mềm ứng suất 
 trước, chuyển vị tại bề mặt mái dốc trung bình giảm gần 
 + P là lực phân bố của cáp do trọng lượng bản thân 
 15,4 % so với lúc chỉ có neo phân tán kéo nén, giảm hơn 
cáp gây ra. 
 85,5% so với lúc chưa có gia cố. Hệ số ổn định ổn định 
 Bảng 3. Bảng giá trị thử các giá trị lực căng trong dây mềm đạt mức cho phép Kmin= 1,4. 
 Trường Bậc 1 Bậc 2 Bậc 3 Bậc 4 Bậc 5 3.3. Bài toán thứ hai hệ neo mềm ứng suất trước trong 
 việc chống sụt trượt - đá rơi cho mái dốc đá 
 hợp Giá trị Tc (KN) 
 Chiều dài neo phân tán kéo nén là 10m, trong đó chiều 
 TH1 35 35 35 35 35 
 dài neo cố là 3m, chiều dài tự do là 7m. Các thông số của 
 TH2 87,5 87,5 87,5 87,5 87,5 hệ neo mềm ứng suất trước cho ở Bảng 2. Thông số thiết 
 kế dây mềm như Bảng 5. Kết quả gia cố bằng hệ neo 
108 Châu Trường Linh, Phan Khắc Hải 
mềm ứng suất trước cho ở Hình 15, Hình 16. chuyển vị bề mặt mái dốc ở mức rất thấp. Mặc dù tại 
 những vùng bị nứt, ứng suất cắt tập trung khá lớn, tạo nên 
 Bảng 5. Giá trị lực căng thiết kế trong dây mềm 
 những mặt yếu, mặt trượt dần dần hình thành từ nơi này, 
 B 1 B 2 B 3 B 4 B 5 B 6 B 7 tuy nhiên sau khi gia cường bằng hệ neo mềm ứng suất 
 Tc = Hc (KN) trước cho mặt cắt này đã loại bỏ hoàn toàn tác nhân gây 
 trượt từ các mặt yếu này, chuyển vị rất thấp, bé hơn 10cm 
 0 35 87,5 175 262,5 350 437,5 
 trên bề mặt và cục bộ tại mỗi kẻ nứt. 
 4.3. Đánh giá sự phù hợp của giải pháp sử dụng 
 Theo phân tích trên, hệ neo mềm ứng suất trước tác 
 động theo một chiều hướng hoàn toàn có lợi vừa đảm bảo 
 được ổn định cho toàn bộ mái dốc đồng thời khống chế 
 được chuyển vị bề mặt mái dốc ở mức khá thấp, chúng 
 làm việc hiệu quả kể cả với địa chất bị phong hóa mạnh, 
 xuất hiện nhiều vết nứt cũng như những lớp địa chất có 
 Hình 15. Cung trượt và hệ số ổn định khi dùng hệ neo mềm ưst 
 sức chịu tải thấp. Khắc phục được những nhược điểm của 
 phương pháp hiện tại đã được thi công như giảm sụt trượt 
 cục bộ bề mặt, xói lở do tác động của thiên tai như mưa 
 bão hàng năm. Việc xây dựng hệ neo mềm hoàn toàn 
 không can thiệp vào tình trạng mái dốc đã có sẵn, hệ neo 
 mềm kết hợp hài hòa với biện pháp cũ là giật cơ theo 
 TCVN4054-2005. Các bậc dốc và rãnh vẫn có tác dụng 
 đúng như chức năng của nó. Thêm vào đó, kết hợp với 
 phương pháp hệ neo mềm ứng suất trước tạo nên một vẻ 
 đẹp hài hòa, thân thiện cho mái dốc. Mô hình mái dốc sau 
 khi gia cố mái dốc bằng hệ neo mềm ứng suất trước được 
 Hình 16. Chuyển vị bề mặt mái dốc cho ở Hình 17. 
 Nhận xét: Sau khi gán hệ neo mềm ứng suất trước 
mái dốc đã hoàn toàn ổn định với hệ số đạt 1,74. Chuyển 
vị trên bề mặt mái dốc sau khi xử lý bằng hệ neo mềm 
ứng suất trước đã giảm mạnh, cụ thể giảm 40,47% so với 
lúc chỉ dùng neo phân tán kéo nén, giảm 85,21% so với 
lúc chưa gia cố. Điều này cho thấy rằng kể cả vết nứt xuất 
hiện trên bề mặt, thì hệ dây mềm vẫn có thể khống chế 
được chuyển vị bề mặt mái dốc khá hiệu quả. 
 Hình 17. Gia cố mái dốc bằng hệ neo mềm ứng suất trước 
4. Bàn luận 
 5. Kết luận 
4.1. Bài toán thứ nhất 
 Trong phạm vi nghiên cứu giải pháp ứng dụng trực 
 Mái dốc với địa chất là hai lớp sét, độ cao trên 30m, 
 tiếp gia cường mái dốc nền đào đường du lịch Hoàng Văn 
sau khi gia cường bằng hệ neo mềm ứng suất trước đã cho 
 Thái, nhóm nghiên cứu đã lập dự toán cho mỗi trường 
kết quả rất khả quan, rất phù hợp với sự làm việc của một 
 hợp cho thấy suất đầu tư trung bình từ 3,9-4,0 triệu 
kết cấu tổ hợp. Hệ đã khống chế được ổn định sụt trượt 
 đồng/m2; chi phí đầu tư này đánh giá là khá cao. Nghiên 
toàn khối với hệ số ổn đinh K = 1,4; chuyển vị bề mặt 
 min cứu đã cũng chỉ ra sự hiệu quả hơn về kỹ thuật-kinh tế 
đã giảm hơn 85,5% so với ban đầu. Để kiểm chứng lại 
 của neo UST phân bố kéo-nén so với neo UST thường 
tính đúng đắn từ kết quả nghiên cứu của bài toán thứ nhất, 
 nhờ giảm được chiều dài, mật độ neo, tùy biến vị trí phân 
bài toán thứ hai đã ứng dụng hoàn toàn các kết quả nghiên 
 tán kéo-nén theo phân bố địa chất từng công trình 
cứu có được từ đây, cụ thể: lực căng trong neo phân tán 
 [3, 5, 5]; công nghệ thi công thì tương tự nhau. 
kéo nén là 350 KN, khoảng cách bố trí neo theo phương 
mái dốc là 4,5 m, theo phương dọc tim đường là 2 m, lực Thực tế có giải pháp để gia cường mái dốc nền đào có 
căng trong dây mềm theo các phương có giá trị tăng dần thể rẻ hơn; nhưng ở đây nhóm tác giả muốn đề xuất 
theo các bậc cấp mái dốc từ 1 – 7 với thứ tự 0 – 35 – 87,5 phương pháp gia cường ổn định mái dốc đảm bảo được 2 
- 175 – 262,5 – 350 – 437,5 (KN). vấn đề: phòng chống sụt trượt mái dốc (đảm bảo ổn định 
 tổng thể) và phòng chống đá rơi (đá mồ côi, phong hóa 
4.2. Bài toán thứ hai 
 tạo vết nứt,...- đảm bảo ổn định cục bộ), đồng thời là 1 
 Kết quả ứng dụng hệ neo mềm ứng suất trước vào việc giải pháp "xanh": công trình phù hợp với cảnh quan xung 
gia cường chống sụt trượt đá rơi cho mái dốc có địa chất quanh hơn; sau khi xử lý, thảm thực vật phát triển bình 
lớp mặt là đá phong hóa mạnh, xuất hiện các kẻ nứt trên thường trên mái dốc, rất phù hợp với các tuyến đường với 
bề mặt, độ cao trên 40m đã cho thấy rằng hệ neo mềm ý nghĩa chức năng chính là phục vụ du lịch; giảm thiệt hại 
ứng suất trước làm việc rất hiệu quả ngoài việc đã tăng về người và tài sản của người tham gia giao thông, của 
cường ổn định cho mái dốc ở mức cao, nó còn khống chế nền kinh tế trong vùng do hiện tượng sụt trượt gây ra. 
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(96).2015, QUYỂN 2 109 
 Quá trình nghiên cứu dựa trên các số liệu được cung lysis of Continua, Version 5, User’s Manual. Itasca Consulting 
cấp từ các công ty tư vấn khảo sát-thiết kế, đồng thời tác Group, Inc, Minneapolis, Minnesota. 
giả cũng kết hợp với các kết quả nghiên cứu từ trước của [3] Châu Trường Linh (2004). Tính toán gia cường mái dốc bằng 
 phương pháp chèn neo theo phương pháp phần tử hữu hạn phòng 
chính bản thân, của các nghiên cứu trong và nước ngoài để chống sụt trượt talus đường Hồ Chí Minh. Đề tài nghiên cứu khoa 
giới hạn phạm vi nghiên cứu, bổ sung kinh nghiệm và kết học cấp ĐH Đà Nẵng. MS: T04-15-77. Năm 2004. 
quả tính toán sát với thực tế hơn. Bài báo chỉ giới hạn mô [4] Lê Phước Linh, Châu Trường Linh (2014). Nghiên cứu sự vận 
phỏng trên mô hình 2D, nên chưa xét đến các quy luật vận động ứng suất và biến dạng của mái dốc khi gia cường bằng các 
động ứng suất – biến dạng trong mái dốc của hệ theo loại neo. Tạp chí Giao Thông Vận Tải, 01+02/2015, pp. 68 – 71. 
 [5] Lê Phước Linh (2014). Nghiên cứu sự phân bố hợp lý vùng kéo – 
phương dọc tim đường. Tuy nhiên bài báo hi vọng đóng nén trong neo ứng suất trước gia cường mái dốc nền đường đào. 
góp được phần nào trong việc xử lý các công trình thực tế, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Đại học Bách Khoa Đà Nẵng. 
cũng như những kinh nghiệm trong việc áp dụng các [6] Vũ Đình Phụng, Vũ Quốc Cường (2005). Công nghệ và vật liệu 
phương pháp mới cho việc xử lý ổn định mái dốc hiện nay. mới trong xây dựng đường. Nhà Xuất Bản Xây dựng, Hà Nội. 
 [7] Bộ GTVT (1987). 22 TCN 262 – 2000: Quy trình khảo sát và thiết 
 TÀI LIỆU THAM KHẢO kế nền đường ô tô đắp trên đất yếu. NXB Giao thông Vận tải. 
 [8] Bộ GTVT (1987). 22 TCN 171 – 87: Quy trình khảo sát địa chất 
[1] E. Blanco-Fernandez, D. Castro-Fresno, J.J Del Coz Díaz, L. công trình và thiết kế biện pháp ổn định nền đường vùng có hoạt 
 Lopez - Quijada (2011). Flexible systems anchored to the ground động trượt, sụt lở. NXB Giao thông Vận tải. 
 for slope stabilization: Critical review of Existing design methods. Công ty CP tư vấn thiết kế XD GTCC. “Thuyết minh địa chất công 
 Engineering Geology 122, pp.129–145. trình: Đường Hoàng Văn Thái nối dài đi Bà Nà”. 
[2] Itasca Consulting Group (2005). FLAC – Fast Langrangian Ana-
 (BBT nhận bài: 24/06/2015, phản biện xong: 03/10/2015) 

File đính kèm:

  • pdftinh_toan_gia_cuong_mai_doc_nen_dao_bang_he_neo_mem_ung_suat.pdf