Nghiên cứu giải pháp tường đất có bản mặt bê tông lắp ghép sử dụng lưới địa kỹ thuật gia cường, ứng dụng công trình kè si ma cai lào cai

B GIÁO D C VÀ ÀO T O
TR

NG

B NÔNG NGHI P VÀ PTNT
I H C TH Y L I

TR N TH THO

NGHIÊN C U GI I PHÁP T
NG
T CÓ B N M T
BÊ TÔNG L P GHÉP S D NG L
I
A K THU T
GIA C
NG, NG D NG CÔNG TRÌNH KÈ SI MA CAI –
LÀO CAI.
Chuyên ngành: Xây d ng công trình th y
Mã s : 605.802.02

LU N V N TH C S
Ng

ih

ng d n: TS. HOÀNG VI T HÙNG

Hà N i - 2015

L IC M

N

Trong quá trình th c hi n lu n v n “Nghiên c u gi i pháp t
b n m t bê tông l p ghép s d ng l

i đ a k thu t gia c

ng đ t có

ng, ng d ng

công trình kè Si Ma Cai - Lào Cai.” h c viên đã nh n đ

c s giúp đ c a các

i H c Th y L i, đ c bi t là s h

ng d n tr c ti p c a

th y, cô giáo tr

ng

TS. Hoàng Vi t Hùng.

n này tôi đã hoàn thành lu n v n th c s theo đúng k

ho ch đã đ ra.
Mong mu n c a h c viên là góp ph n nh bé vào vi c nghiên c u ng
d ng t

ng đ t có c t cho các công trình t i Vi t Nam nói chung và các công

trình th y l i nói riêng. Tuy nhiên vì s hi u bi t c a b n thân và th i gian th c
hi n lu n v n có h n cùng v i s thi u th n v trang thi t b nên n i dung c a
lu n v n không tránh kh i nh ng thi u sót. R t mong nh n đ

c nh ng ý ki n

đóng góp, ch b o c a các th y, cô đ nâng cao s hi u bi t và có đi u ki n phát
tri n thêm n i dung nghiên c u c a lu n v n sau này.
H c viên xin bày t lòng c m n sâu s c đ n TS. Hoàng Vi t Hùng, ng
đã tr c ti p h

i

ng d n, ch b o t n tình, cung c p các ki n th c khoa h c cho tôi

trong su t th i gian qua. Qua đây tôi g i l i c m n chân thành đ n các th y, cô
giáo trong b môn

a K Thu t, Khoa công trình, Phòng đào t o

Sau đ i h c tr

i h c Th y L i đã giúp đ và t o m i đi u ki n thu n l i

ng

i h c và

đ tôi hoàn thành lu n v n Th c s này.
Hà n i, ngày…….tháng…….. n m 2015
H c viên

Tr n Th Tho


L I CAM OAN
Tôi là Tr n Th Tho, h c viên cao h c l p 20C21 - Tr

ng

i h c Th y

l i.
Tôi là tác gi c a bài lu n v n này, tôi xin cam đoan đây là công trình
nghiên c u c a riêng tôi. Các n i dung và k t qu nghiên c u là trung th c, ch a
t ng đ

c công b trong b t k công trình nào khác.
Tác gi

Tr n Th Tho


M CL C

PH N M

U ........................................................................................................1

1.Tính c p thi t c a đ tài. .....................................................................................1
2.M c đích c a đ tài. ............................................................................................1
3.Cách ti p c n và ph
4.K t qu đ t đ
CH

ng pháp nghiên c u. ........................................................2

c. ................................................................................................2

NG 1 T NG QUAN V V T LI U

T CÓ C T ....................................3

1.1. L ch s hình thành...........................................................................................3
1.2. Các lo i c t trong đ t và ng d ng. ................................................................4
1.2.1. Khái quát v đ t có c t.............................................................................4
1.2.2. V i đ a k thu t- Geotextibers: .................................................................4
1.2.3. L

i đ a k thu t - Geogrids ....................................................................6

1.2.4. Màng đ a k thu t - Geomembranes ........................................................6
1.2.5.

ng d ng đ t có c t khi xây d ng công trình đ t....................................7

1.3. Công trình đ t có c t l

i (rào) đ a k thu t - Geogrids.................................9

1.3.1. C u t o......................................................................................................9
1.3.2.

c đi m ................................................................................................12

1.3.3. C ch ho t đ ng c a đ t đ p có c t l
1.3.4. Hi u qu c a vi c s d ng l
1.4.

ng d ng l

i

i đ a k thu t .........................12

i đ a k thu t..........................................15

a k thu t trong xây d ng.................................................15

1.4.1.

ng d ng c a l

i

a k thu t 1 tr c. .................................................15

1.4.2.

ng d ng c a l

i

a k thu t 2 tr c và 3 tr c. ..................................18

1.4.3.

ng d ng l

a k thu t trong đi u ki n Vi t Nam. ........................19

i


1.5. K t lu n ch
CH

ng 1 .........................................................................................20

NG 2 C S LÝ THUY T TÍNH TOÁN C T TRONG

T. ................21

2.1. Nguyên t c tính toán c t trong công trình đ t...............................................21
2.1.1. Bài toán v l c neo l n nh t...................................................................21

2.1.2. Nguyên t c b trí c t đ a k thu t..........................................................27
2.2. C ch phá ho i kh i đ p có c t trên n n đ t ...............................................30
2.2.1. Các c ch t

ng tác gi a đ t và c t .....................................................30

2.2.2. C ch gia c

ng đ t trong t

2.2.3. T

ng tác gi a đ t và c t.......................................................................34

2.2.4. nh h

ng c a đ c ng d c tr c c a c t m m đ i v i t i tr ng ..........35

2.2.5. Các nhân t
2.3. Các ph

ng ch n và mái d c ..............................32

nh h

ng đ n tính ch t ch u kéo c a c t..........................36

ng pháp tính n đ nh kh i đ p có c t ............................................39

2.3.1. Các tr ng thái gi i h n v

n đ nh mái d c có c t.................................40

2.3.2. Tính toán s b chi u cao n đ nh c a mái d c khi ch a b trí c t ......42
2.3.3. Ph

ng pháp phân m nh đ tính toán m t tr

t tròn trong mái d c đ p

có c t ................................................................................................................42
2.3.4. Nh ng quy đ nh BS8006:1995 đ xu t..................................................52
2.4. K t lu n ch
CH

ng 2 .........................................................................................63

NG 3 TÍNH TOÁN

NG D NG CÔNG TRÌNH KÈ SIMACAI - LÀO

CAI ...........................................................................................................................64
3.1. Gi i thi u v công trình. ...............................................................................64
3.1.1. Tên d án................................................................................................66
3.1.2. M c tiêu c a d án kè Simacai ..............................................................66


3.1.3. Gi i pháp k t c u....................................................................................66
3.2. Phân tích đi u ki n ng d ng – mô ph ng bài toán b ng ph n m m
MSEW3.0 .............................................................................................................69

3.2.1. Kh n ng mô hình hóa c a ph n m m MSEW 3.0................................69
3.2.2. M t s bài toán ng d ng c a ch
3.2.3. Các b

ng trình ..........................................75

c thi t l p bài toán.....................................................................76

3.3. Tính toán thi t k ...........................................................................................77
3.3.1. Ph

ng án 1: T

ng ch n b ng bê tông c t thép ..................................77

3.3.2. Ph

ng án 2: T

ng ch n có c t gia c b ng l

3.3.3. K t qu tính toán c t cho ph
3.3.4. Ki m tra n đ nh t
3.3.5. K t lu n ph

ng án 2 s d ng MSEW3.0 : ...............81

ng ch n b ng ph n m m RESSA .........................85

ng án ch n : .....................................................................89

3.4. Nh ng u đi m c a ph
3.4.1. Gi m đ

i đ a k thu t ............80

ng án 2 so v i ph

c v t li u d t ti n và hi n tr

ng án 1..................................90
ng b trí m t b ng thi công ....90

3.4.2. T ng tính n đ nh c a công trình ...........................................................90
3.4.3. Công ngh thi công đ n gi n .................................................................90
3.4.4. Th i gian và kinh phí thi công gi m ......................................................91
3.5. K t lu n ch

ng 3 .........................................................................................91

K T LU N VÀ KI N NGH ..................................................................................93
1. Nh ng k t qu đ t đ

c ...............................................................................93

2. T n t i ..........................................................................................................94
3. Ki n ngh ......................................................................................................94
TÀI LI U THAM KH O........................................................................................95

DANH M C HÌNH V
Hình 1.1: L

i đ a k thu t đ

Hình 1.2: Các lo i l

c đ ngoài công tr

ng. ............................10

i đ a k thu t. ............................................................10

Hình 1.3: C ch “ interlock”.......................................................................13
Hình 1.4: Mô hình hoá c ch “ interlock”..................................................13
Hình 1.5: Dàn tr i t i tr ng khi không dùng l
Hình 1.6: Dàn tr i t i tr ng khi gia c

i. .......................................14

ng b ng l

i...................................14

Hình 1.7: Mái d c sau khi hoàn thi n. .........................................................16
Hình 1.8: T

ng ch n có b m t là g ch block. ..........................................17

Hình 1.9: T

ng ch n có b m t là t m bê tông panel đúc s n cao 7.5m D

án giao l Avenue- New Delhi- n
Hình 1.10: Tr i l

........................................................17

i trên đ m l y c a Anh..................................................18

Hình 1.11: Xe c gi i vào d dàng khi có l
Hình 1.12: Công trình ng d ng l
Hình 1.13: Thi công t

ng ch n

i............................................18

i đ a k thu t

Bình D

ng. .............19

khu công nghi p Tân C ng Sóng Th n 20

Hình 2.1 : S đ xác đ nh v trí m t tr

t kh d .........................................22

Hình 2.2 : S đ l c tác d ng lên kh i tr

t ABC theo mô hình tính toán h

th ng neo ......................................................................................................23
Hình 2.3: S đ xác đ nh l c kéo neo Tkéo ...................................................26
Hình 2.4: C ch gia c

ng t

ng và mái d c b ng c t .............................29

Hình 2.5: Tác d ng c a c t đ i v i đ t........................................................31
Hình 2.6: C ch gia c

ng t

ng và mái d c b ng c t .............................33

Hình 2.7: Các tr ng thái gi i h n phá ho i v

n đ nh ngoài ......................40

Hình 2.8: Các tr ng thái gi i h n phá ho i v

n đ nh n i b .....................41

Hình 2.9: Các tr ng thái gi i h n phá ho i v

n đ nh h n h p ..................41

Hình 2.10: Ph

ng pháp phân m nh v i m t tr

t tròn đ tính n đ nh mái

đ c trong đ t có c t ......................................................................................43
Hình 2.11. Ph

ng pháp phân m nh v i m t tr

t tròn c a Bishop ...........48

Hình 2.12. S đ tính toán kho ng cách th ng đ ng gi a các l p c t ........52
Hình 2.13. S đ tính toán ki m tra đ t c t.................................................60
Hình 2.14. S đ tính toán ki m tra t t c t..................................................62
Hình 3.1: S đ phân b các ki u tr

t l huy n Si Ma Cai, Lào Cai ........65

Hình 3.2 : Ph

ng án 1 ................................................................................67

Hình 3.3: Ph

ng án 2 .................................................................................68

Hình 3.4: Mô hình t

ng ch n .....................................................................68

Hình 3.5. Giao di n ph n m m MSEW(3.0)................................................70
Hình 3.6 : L a ch n các thông s cho bài toán............................................71
Hình 3.7 : Thông s đ u vào cho bài toán ...................................................72
Hình 3.8 : Thông s hình h c và t i tr ng ..................................................72
Hình 3.9 : D li u đ t - Soil Data ................................................................73
Hình 3.10 : Reinforcement (Geotextile) - Ki u l
Hình 3.11 : Thông tin c a lo i l
Hình 3.12: Kích th
Hình 3.13 : H s

i+s l pl

i ..............74

i s d ng ................................................74

c kh i block bê tông (20x20x30cm) ..........................74
n đ nh ............................................................................75

Hình 3.14. Mô hình m t t

ng đ n gi n......................................................75

Hình 3.15. Mô hình m t t

ng ph c t p......................................................76

Hình 3.16 : Chia l
Hình 3.17 : K t qu
t

i ph n t c a ph
n đ nh t ng th tr

ng án 1...........................................78
ng h p không có t i trên đ nh

ng.............................................................................................................78


Hình 3.18 : K t qu tính toán n đ nh tr
không có n

ng h p làm vi c bình th

c ng m ....................................................................................79

Hình 3.19 : K t qu tính toán n đ nh tr
n

ng,

ng h p làm vi c bình th

ng, có

c ng m ....................................................................................................79

Hình 3.20: S đ tính toán ...........................................................................81
Hình 3.21: K t qu b trí chi u dài c t và kho ng cách gi a các l p c t ...82
Hình 3.22: K t qu

n đ nh nghiêng l t t

Hình 3.23: K t qu tính toán n đ nh tr

ng.............................................83
t..................................................83

Hình 3.24: K t qu tính toán đ b n c t ......................................................84
Hình 3.25: K t qu tính toán đ b n m i n i...............................................84
Hình 3.26: K t qu tính toán đ b n kéo t t c t ..........................................85
Hình 3.27: Giao di n ph n m m RESSA3.0................................................86
Hình 3.28: K t qu tính n đ nh cho t

ng ph

ng án 2 ............................86

Hình 3.29: K t qu tính n đ nh cho t

ng ph

ng án 2 ............................87

Hình 3.30: V trí 10 cung tr

t đi n hình cho t

ng ph

ng án 2..............87

Hình 3.31: B ng t ng h p h s an toàn n đ nh t ng th ...........................88
Hình 3.32: Phân b ph n l c c a đ t n n v i kh i tr
Hình 3.33: K t qu tính n đ nh t

ng ph

t .............................88

ng án 2 ...................................89


DANH M C B NG BI U
B ng 1.1. Nh ng tính ch t c a rào đ a k thu t hai tr c Tensar……….. ...11
B ng 2.1. Tr s

góc θ đ xác đ nh m t tr

t kh d trong các tr

ng h p

góc mái d c khác nhau .................................................................................25
B ng 2.2. Xác đ nh tr s KK v i các tr

ng h p góc d c...........................27

B ng 2.3. Các h s riêng ph n dùng trong thi t k mái d c ......................58


DANH M C CÁC KÝ HI U VÀ CH

VI T T T

Ti

L c neo (ho c l c kéo) c a m i l p c t

T

T ng l c neo

R

Ph n l c c a vùng neo

C

L c dính

G

Tr ng l

Tkéo

L c kéo neo

Ta

C

ng đ ch u kéo tính toán c a c t

σkéo

C

ng đ kéo (l n nh t) t i đ sâu đ t c t z hay là c

ng

ng đ áp

l c đ t t i đ sâu z
Kđ

t

H s an toàn v đ t c t

Kt

t

H s an toàn kéo t t neo

h

Kho ng cách gi a các l p c t

z

Chi u cao c t đ t tính t m t đ t đ n n i đ t c t đang xét

γ

Tr ng l

τneo

C

q

T i trong phân b trên m t đ t

ϕ p,

Góc kháng c t c c đ i trong đi u ki n ng su t h u hi u.

ng riêng c a đ t đ p

ng đ ch ng kéo t t neo

ng đ ch u kéo) thi t k ;

TD

b n kéo ( c

Tu

b n kéo c c h n c a c t ( đ b n c b n c a c t);

fm

h s v t li u riêng ph n cho c t
b n(c

TCR
TCS

ng đ ) kéo đ t t bi n ngo i suy

cu i tu i th thi t k ;

L c kéo trong ngo i suy d a trên bi n d ng t bi n
k .

Tj

L c kéo l n nh t trong c t

m c j trong mái d c;

cu i tu i th thi t


1

PH N M

U

1. Tính c p thi t c a đ tài.
Công ngh s d ng t

ng ch n đ t có c t đã đ

c s d ng ph bi n cho

các công trình xây d ng trên th gi i t nh ng n m 1970.
ngh này còn khá m i m và ch m i đ
n m tr l i đây.
ph

Vi t Nam có hai ph

ng pháp dùng c t thép và ph

n

c ta, công

c s d ng cho m t s công trình vài
ng pháp t o c t cho t

ng pháp dùng l

ng ch n là

i đ a k thu t k t h p

v i đ a k thu t.
K tc ut

ng ch n đ t có c t v i nhi u u đi m nh có th đ t đ

c

chi u cao l n, đáp ng t t khi n n lún không đ u ho c n n y u, giá thành
gi m t 30% đ n 50% so v i các gi i pháp t
t

ng ch n bê tông c t thép. Hi n nay xu h

ng ch n bê tông tr ng l c ho c
ng s d ng k t c u này trong

vi c ch n gi các kh i đ p trong xây d ng đang ngày càng nhi u.
M t khác, tr

c yêu c u v s phát tri n m nh m c a các đô th , m t đ

dân c ngày càng t ng, đòi h i h th ng c s h t ng đô th ngày càng phát
tri n và đ

c nâng c p. Tuy nhiên, qu đ t dành cho xây d ng c s h t ng

ngày càng h n h p. Vì v y, vi c nghiên c u áp d ng công ngh thi công
t

ng ch n đ t có c t trong thi công t

ng ch n nh m s d ng t i u qu đ t,

không gian trong đô th là m t v n đ r t thi t th c và c p thi t. Hi n nay, đa
s các quy trình tính toán, các b ng tính thi t k đ u theo tiêu chu n n
ngoài. K t qu nghiên c u nh m phân tích v công ngh t

c

ng đ t có c t s

d ng b n m t bê tông l p ghép trong x lý n đ nh công trình đ t. Vi c thay
đ i công ngh xây d ng đ đ m b o tính k thu t h
thân thi n môi tr

ng t i gi m giá thành và

ng là v n đ c p bách, có tính th c ti n.

2. M c đích c a đ tài.

2

Nghiên c u ng d ng công ngh đ t có c t đ thi t k công trình ch n
gi đ t thay th t

ng ch n truy n th ng.

3. Cách ti p c n và ph

ng pháp nghiên c u.

- Th ng kê tài li u: Thu th p và t ng h p các tài li u đã có v v t li u đ t
có c t, các ng d ng t i Vi t Nam và trên th gi i
- Tính ng d ng cho công trình th c t .
- T ng h p đánh giá k t qu nghiên c u và các ng d ng.
4. K t qu đ t đ

c.

- Nghiên c u t ng quan v v t li u đ t có c t; các lo i c t và ng d ng
- C s lý thuy t khi tính toán kh i đ p có c t và không có c t
-

ng d ng ph n m m MSEW(3.0) đ tính toán cho công trình có liên h

v i tiêu chu n Anh BS-8006-1995 - Tiêu chu n th c hành v v t li u đ t có
c t dung trong xây d ng
- Các k t lu n, ki n ngh

.


3

CH

NG 1

T NG QUAN V V T LI U

T CÓ C T

1.1. L ch s hình thành[2],[3].
T lâu đ i, đ t đ

c s d ng nh m t lo i v t li u xây d ng. So v i các

lo i v t li u khác, đ t r t r ti n, s n có nh ng l i có các đ c tr ng c h c
kém, đ c bi t là không ch u đ

c kéo.

kh c ph c nh

c đi m này, ngoài

nh ng bi n pháp gia c đ t b ng các ch t liên k t (vô c , h u c , hóa ch t), t
n m 1963, Henri Vidal, m t k s c u đ

i Pháp đã đ su t ý t

ng ng

ng

dùng đ t có c t đ xây d ng các công trình. Ngày 7-3-1966 ông đã báo cáo
tr

c H i đ ng C h c đ t và N n móng n

c Pháp và sau đó ông đã giành

đ

c b n quy n v phát minh này. Cho đ n nay khái ni m v đ t có c t và

nh ng ng d ng c a nó trong các công trình xây d ng đã tr nên quen thu c
v i các k s c u đ

ng, k s xây d ng

kh p n i trên th gi i.

t có c t là m t lo i v t li u t h p, th c ch t v n là dùng đ t thiên
nhiên đ xây d ng công trình nh ng trong đ t có b trí các l p c t b ng v t
li u ch u l c kéo theo các h

ng nh t đ nh. Thông qua s c neo bám (do ma

sát, dính và neo bám) gi a đ t v i v t li u c t mà lo i v t li u t h p đ t có
c t này có đ

c kh n ng ch u kéo (gi ng nh v t li u bê tông c t thép có kh

n ng ch u kéo, trong đó b n thân bê tông ch u kéo kém).
Nh ti n b khoa h c công ngh v v t li u đ t có c t, b c t
truy n th ng đã đ
b ođ
m tt

c thay th b ng nh ng v t li u u vi t h n mà v n đ m

c tính n ng c a t

này đã t o đ

ng ch n

cb m tt

ng ch n.

ng đ t có c t. Lo i t

ó là lo i t

ng m m m i, u n l

n theo đ a hình, màu s c b

ng đa d ng t o c m giác êm d u cho môi tr

l n( có ch t i 30 m) nh ng n n t

ng

ng. Chi u cao t

ng khá

ng h u nh không ph i x lý. V công


4

d ng lo i t

ng này v n phát huy công d ng nh b c t

nh ng u đi m v

ng truy n th ng

t tr i c v kinh t , k thu t và m thu t.

T ngày s i t ng h p ra đ i, các công trình đ t có c t đ

c xây d ng

nhi u h n vì các lý do sau:
- Nh nh t trong các lo i công trình vì công trình làm b ng đ t t i ch .
- M m nh t vì là công trình đ t.
- Có th dùng v i đ a k thu t, l

i đ a k thu t, s i t ng h p đ làm c t

thay th c t thép không g đ t ti n.
1.2. Các lo i c t trong đ t và ng d ng.
1.2.1. Khái quát v đ t có c t[4]
t có c t là lo i đ t xây d ng có b trí gia c

ng thêm b ng v i đ a k

thu t (Geotextiles), màng đ a k thu t (Geomembranes), l
(Geogrids), l

i thép đ a k thu t đ t ng c

i đ a k thu t

ng kh n ng n đ nh c a công

trình đ t .
t có c t không ph i là v t li u hoàn toàn m i m , mà t xa x a con
ng

i đã dùng toocsi (torchi, Pháp), m t lo i v t li u k t h p đ t dính nhão

v i r m đ làm v t li u xây d ng . Toocsi, v a có tính dính bám c a đ t, v a

có tính b n dai c a c t, nên th

ng đ

c a chu ng làm g ch, làm vách ng n

trong nhà. S làm vi c đ ng th i gi a đ t và c t có th đem l i hi u qu cao
v kinh t , vì đã phát huy t i đa s c ch u nén, ch u c t c a đ t và s c ch u kéo
c a c t.
1.2.2. V i đ a k thu t- Geotextibers[4]:
Có nhi u cách phân lo i, đây là cách phân lo i theo công ngh ch t o:

1.2.2.1 Lo i v i đan (d t ) - woven geoxtiles


5

Công ngh ch t o lo i v i này gi ng nh ch t o v i may m c thông
th

ng. V i g m m t h th ng s i d c (warp) và ngang (wefl) vuông góc v i

nhau. S i d t v i đ a k thu t có th là s i kép ho c s i đ n có ti t di n tròn
ho c d t, đ

ng kính l n t 100 ÷ 300μm.

V i d t g m s i d c c ng trên khung d t và s i ngang đ
các s i d c theo cách dàn. Nói chung th

c đ a vào gi a

ng dùng s i d c c a v i (warp) b n

h n s i ngang c a v i (wefl). Do đó tính ch t c a v i là d h
h

ng. Tính d

ng rõ r t h n n u đ th a sít c a các s i d c và đ sít c a các s i ngang

khác nhau. ít lo i v i đ a k thu t đ ng h

ng theo ph

ngang. N u có lo i v i đ ng h

ng d c và ph

đó có tính d h

ng theo các ph

ng theo ph

ng d c và ph

ng

ng ngang thì v i

ng chéo góc.

1.2.2.2. Lo i th m (v i) không d t - non woven geoxtiles
V i đ a k thu t không d t (th m): G m các s i v i dàn ( theo cách làm
c t áo bông kép). S i v i dàn thành l p dày m ng dày t 0.5 mm đ n vài mm
v i s s p x p s i v i không theo qui t c mà theo xác su t t nhiên ho c có
đ nh h

ng theo m t ph

ng nào đó có ch đích. C ng nh l p bông dàn, l p

s i dàn thành l p h u nh không có s c ch u kéo nên r t x c x ch, th
dùng cho các yêu c u t ng l c, phân cách, tiêu n

ng

c. Còn dùng đ gia c đ t

nói chung, hay chính là làm c t cho đ t, là các lo i v i đ a k thu t d t, đan và
l

i.
Lo i này ít khi g p

các lo i v i may m c. Công ngh ch t o lo i th m

không d t g m 3 giai đo n: ch t o s i, dàn s i thành th m, c đ nh s i sau
khi dàn thành th m.

Theo chi u dài s i, v i đ a k thu t còn đ
ng n và v i s i (dài) liên t c.

c chia làm hai lo i, v i s i


6

1.2.3. L

i đ a k thu t – Geogrids[4]

L

i ô vuông làm b ng kim lo i ho c v t li u ch t d o có tính n ng ch u

kéo, đ

c đ t n m ngang trong kh i v t li u đ p. Nh có l c kháng b đ ng

c a đ t đ i v i các thanh c t ngang và l c ma sát gi a v t li u đ p v i b m t
i nên ch ng l i đ

c al
dùng l
m tt

i thép ho c l

c s di chuy n ra phía ngoài c a đ t có c t. Có th

i s i thép. L

i c t b ng thép đ

ng bê tông xi m ng đúc s n. Tr

c liên k t v i t m

ng h p, n u c t có d ng l

thép thì có th u n cong đo n ngoài c a m i l p c t đ làm m t t

is i

ng và cho

n i ch p vào l p c t phía trên ho c c ng có th liên k t v i t m bê tông xi
m ng m t t

ng đúc s n. L

t o thành b ng ph
th cu n l t l
t

ng đ cao có th đ

i v t li u t ng h p c

c

ng pháp kéo dãn polyeste ho c polyetylen m t đ cao. Có

i lên trên đ làm v m t t

ng ho c liên k t l

ng bê tông xi m ng hay liên k t v i r đá c a m t t

iv it mm t

ng.

1.2.4. Màng đ a k thu t – Geomembranes[4]
Màng đ a k thu t là lo i t m m m cách khí và cách n

c (H s th m

vào kho ng 10-11 ÷ 10-13 cm/s).
Các s n ph m v i đ a k thu t nêu trên (v i, th m, l

i) th

ng do yêu

c u v n chuy n hay yêu c u thi công mà ch t o v i chi u r ng t 5 ÷ 5,5m
và chi u dài t 50 ÷ 200m tu lo i và cu n thành cu n.
Trong ng d ng, lo i v i đ a k th t không d t (th m) th
các yêu c u t ng l c, phân cách, tiêu n

ng dùng cho

c. Còn dùng đ gia c đ t nói chung,

hay chính là làm c t cho đ t, là các lo i v i đ a k th t d t, đan và l
theo yêu c u c th mà dùng v i d t, v i đan hay l

i.

i. Tu


7

M t s lo i v i, màng, l

i đ a k thu t

Water-proof Complex Mat

Three-dimensional
Plant-covering Net

Soft Drainpipe

Polyester Continuous
Filament Needle-Pu

Genapping Geotextile

Geomembrane

Geocell

Complex Geomembrane

ng d ng đ t có c t khi xây d ng công trình đ t [3]

1.2.5.
tđ

c n đ nh c h c b ng c t là các v t li u bên ngoài đã đ

hi n t r t lâu

n

c ta và các n

vào đ t sét đ nâng cao ch t l

c th c

c trên th gi i. Ch ng h n nh r m thêm

ng g ch không nung, trát vách đ t có c t r m.

các vùng đ m l y, c a sông, đ

ng và đê đ

c đ p trên móng là thân cây

và cành cây nh quai đê l n bi n trên vùng phù sa non Nga S n, H u L c
(Thanh Hoá) C n Thoi, Bình Minh (Ninh Bình). R i theo th i gian công ngh


8

đ t có c t đ

c phát tri n, đ t đ

c gia c

ng không ch b ng r m, x cây, và

cây c khác, ..., mà còn b ng thép, và đ c bi t ph bi n g n đây là l

iđak

th t ch t o t ch t d o t ng h p. Nh ng lo i c t nhân t o này có kh n ng
ch u kéo cao và t

ng tác r t hi u qu v i đ t, hình thành m t v t li u t ng

h p b n v ng.
K s Henry Vidal (Pháp) đã nghiên c u c t là d i kim lo i thép không
g đ

c đ t trong đ t đ p có ch t l

c n thi t gi a đ t đ p và c t. Ph
t i M

ng pháp này đã đ

n m 1972 trong vi c gia c

California. Trong tr
d ng c t l
C ng
l

ng cao là cát và s i đ t o ra s c ma sát
t

c áp d ng l n đ u tiên

ng ch n đ t t i mi n nam bang

ng h p đ t đ p là đ t t i ch , tác gi khuyên có th s

i đ t ng s c ch ng kéo t t h n.
d ng c t l

i n m 1970, k s Bill Hifker (M ) đã sáng ch lo i

i dây hàn t o b i các dây thép hay thanh thép không g đ làm c t. Sau đó

v i vi c ch t o l

i ch t d o b n v ng nh Tensar và Tenax có kh n ng

ch u giãn cao và ch ng đ

c n mòn c t đã làm cho vi c s d ng c t l

iv i

đ t đ p ma sát dính phát tri n.
1.2.5.1. Trong xây d ng dân d ng
T

ng ch n đ t có c t; gia c mái d c có c t ; gia c

ng n n đ t có c t.

1.2.5.2. Trong giao thông
N nđ

ng có gia c c t; sân bay; đ

ng s t; c u c ng…

1.2.5.3. Trong th y l i
Kênh m

ng, công trình bi n, đ p ho c các công trình gi n

c…


9

1.2.5.4. Kh n ng ng d ng công ngh ph n m m vào tính toán v t li u
đ tc t
Kh n ng ng d ng ph n m m đ tính toán v t li u đ t có c t ph bi n
nh GEOSLOPE, PLAXIS, MSEW.
1.3. Công trình đ t có c t l

i (rào) đ a k thu t - Geogrids.

1.3.1. C u t o[11]
L

i đ a k thu t đ

c s n xu t đ u tiên n m 1978 t i Anh, b i công ty

Netlon (và hi n gi là t p đoàn Tensar International). Sau đó đ n Stabilenka
c a Hà Lan.
L
th

i đ a k thu t gi ng nh t bìa dày có l , có th cu n tròn l i. Kích

c l có th thay đ i tu theo lo i l

i đ a k thu t r ng v a đ đ cài ch t

v i đ t, s i xung quanh.
L

i đ a k thu t đ

c làm b ng ch t polypropylen (PP), polyester (PE)

hay b c b ng polyetylen-teretalat (PET) vói ph
li u dùng làm l

ng pháp ép và dãn d c. V t

i đ a k thu t có s c ch u kéo đ t r t l n 40.000 psi (so v i

s t là 36.000 psi). Các l

i đ a k thu t th

ng làm b ng ch t li u polyetylen

có t tr ng cao HDPE (high density polyethylen) giúp cho l
các tác đ ng c a môi tr

i b n v ng d

i

ng, tia c c tím. Do đó, đi u ki n b o qu n s n ph m

r t d dàng, có th đ ngoài công tr

ng mà không c n ph i che ch n.


10

i đ a k thu t đ

Hình 1.1: L
L

i đ a k thu t đ

L

th

i 1 tr c

L

i 2 tr c

L

i 3 tr c

i đ a k thu t.

i 1 tr c (uniaxial geogrid) có s c ch u kéo theo m t h

ng đ gia c mái d c, t
L

ng d c máy,

ng ch n v.v

i 2 tr c (biaxial geogrid) có s c kéo c hai h

gia có n n đ

ng.

c chia thành 3 nhóm:

Hình 1.2: Các lo i l
L

c đ ngoài công tr

ng, th

ng, n n móng công trình v.v... Trái v i v i, h

ng dùng đ

ng ngang máy

có s c ch u kéo l n h n d c máy.
L

i 3 tr c (triaxial geogrid) có s c ch u kéo theo c hai h

gia c n n đ t y u.

ng, dùng đ


11

L rào có th có d ng elip dài ho c ch nh t tròn góc. Rào đ a k thu t
th

ng ph m có gân dày kho ng 0,02 - 0,06in (0,5 – 1,5mm) và ch n i dày

0,1 - 0,2in (2,5 – 5mm). L rào r ng kho ng 1 - 6in (25 – 150mm.
di n tích c a rào đ a k thu t th
Rào đ a k thu t th

r ng

ng l n h n 50%.

ng làm b ng các lo i polime có modun bi n d ng

l n nh polime polypropylene có ph gia ch ng UV. Công ngh ch t o rào
đ a k thu t là công ngh kéo giãn m t h
h

ng, m t l tròn đ c s n

ng ho c hai h

ng. Kéo giãn m t

t m polime s giãn dài thành l hình elip (t l

hai tr c 8 : 1); kéo giãn hai h

ng vuông góc, l tròn thành hình vuông c nh

cong hay hình ch nh t c nh cong góc tròn.
B ng 1.1 trình bày tính ch t m t s lo i rào đ a k thu t th
nhãn hi u Tensar, lo i rào đ a k thu t hai tr c th

ng ph m

ng dùng làm c t cho các

công trình đ t có c t.
B ng 1.1. Nh ng tính ch t c a rào đ a k thu t hai tr c Tensar
Rào đ a k thu t
Tính ch t

Kích th

BX1000

BX1100

BX1200

1 in (g n đúng)

1 in (g n đúng)

1 in (g n đúng)

1,3 in (g n đúng)

1,3 in (g n đúng)

74% (g n đúng)

77% (g n đúng)

cl :

- Theo h

ng kéo c a máy

-Theo h

ng ngang c a máy 1,3 in (g n đúng)

-

r ng di n tích

70% (t i thi u)

Ch n i:
0,09 in (g n đúng) 0,11 in (g n đúng)

- Chi u dày

0,16 in (g n đúng)

Modunl kéo:
- Theo h

ng kéo c a máy

12.500 lb/ft (t i 14.000 lb/ft (t i 15.000 lb/ft (t i
thi u)

- Theo h

ng ngang máy

thi u)

thi u)

12.500 lb/ft (t i 20.000 lb/ft (t i 30.000 lb/ft (t i

12

thi u)

thi u)

thi u)

- Polypropylen

97% (t i thi u)

99% (g n đúng)

99% (g n đúng)

- Than đen

2% (t i thi u)

1% (g n đúng)

1% (g n đúng)

Nguyên li u:

Chú thích: than đen: Carbon black (ch t ph gia ch ng lão hóa do UV)
G n đúng: nominal

(g n đúng thiên v nh )

T i thi u: minimum
Theo h

ng kéo c a máy: machine direction

Theo h

ng ngang c a máy: cross – machine direction

1 in = 2,54 cm

1.3.2.
Các lo i l

1 lb/ft = 14,593 N/m

c đi m[3]
i đ a k thu t đ u có nh ng đ c đi m sau:

- S c ch u kéo l n không thua kém gì các thanh kim lo i.
- Tính cài ch t v i v t li u chung quanh, t o nên m t l p móng v ng
ch c, nh t là ch ng l i s tr

t c a đ t đ p dùng làm đê đ p, t

ng ch n đ t.

- Tính đa n ng: h u nh thích h p v i m i lo i đ t, đá.
- Gi n d : thi công d dàng, không c n máy móc, ch 2 ng

tr i l

i là có th

i.
- Lâu dài: ít b h y h ai b i th i ti t, tia t ngo i, b i môi tr

ng chung

quanh nh đ t có axít, ki m, và các ch t đ c h i khác.
1.3.3. C ch ho t đ ng c a đ t đ p có c t l
V i đ a k thu t t

i đ a k thu t[3]

ng tác v i đ t đ p thông qua l c ma sát và l c dính

lên b m t trên và b m t d

i c a v i. V i l

i đ a k thu t có l h ng và đ

r ng di n tích l n h n, hàng lo t h t đ t xen k và gài vào kho ng tr ng c a
l

i đ a k thu t nên c ch t

ng tác gi a các gân, các gi ng vuông góc v i

13

ph

ng l c kéo v i đ t gài vào l h ng c a l

i đ a k thu t ph c t p h n

nhi u so v i c t v i đ a k thu t.
1.3.3.1. C ch interlock.
C ch này giúp gi các h t đ t

bên trong ô l

i nh m ng n ng a

chuy n v ngang c a đ t.

Hình 1.3: C ch “ interlock”.
Mô hình hoá c ch interlock c a l
- Các hòn bi có th s p x p đ
phía d

i đ a k thu t nh sau:

c thành kim t tháp do các b c ng

i cùng. Chính b c ng này ng n ng a chuy n v ngang c a các hòn bi

đ m b o s b n v ng c a k t c u.

Hình 1.4: Mô hình hoá c ch “ interlock”.
- Các ô l
trong các ô l

i c ng có tác d ng nh các b c ng nói trên gi các h t đ t
i. Khi có t i tr ng th ng đ ng tác d ng, d

i s h tr c a các


14

ôl

i các h t đ t đ

c s p x p thành hình chóp và s t

ng h c a các ô l

i

li n nhau giúp c đ nh v trí c a chúng không cho chuy n v ngang xu t hi n.
1.3.3.2. Phân b t i tr ng.
C ch này giúp dàn tr i t i tr ng th ng đ ng v i góc l n h n giúp t ng
s c ch u t i c a n n đ t.
Theo nh ng nghiên c u c a vi n
d ng l

ngang d

a k thu t Tensar, n u không s

i đ a k thu t t i tr ng th ng đ ng đ

c phân b thành t i tr ng n m

i m t góc 380.

Hình 1.5: Dàn tr i t i tr ng khi không dùng l
Khi n n đ t đ
đ

c gia c

ng b ng l

i.

i đ a k thu t, t i tr ng th ng đ ng

c phân b thành t i tr ng n m ngang d

i m t góc 450. Nh v y, áp l c

tác d ng lên n n đ t s gi m đi và do đó gia t ng đ

Hình 1.6: Dàn tr i t i tr ng khi gia c

c s c ch u t i cho n n.

ng b ng l

i.