Nghiên cứu phương pháp thiết kế ổn định mái dốc bằng cọc
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.71 MB, 108 trang )
i
L IC M
N
Lu n v n th c s chuyên nghành Xây d ng cơng trình thu v i đ tài “Nghiên c u
ph
ng pháp thi t k
n đ nh mái d c b ng c c” đ
c hoàn thành v i s c g ng
n l c c a b n thân cùng v i s giúp đ nhi t tình c a Khoa Cơng trình, các th y cô
giáo tr
ng
i h c Thu L i, T ng công ty T v n Xây d ng Th y l i Vi t nam –
CTCP (HEC) đã t o m i đi u ki n và đ ng viên giúp đ v m i m t. Tác gi xin
chân thành c m n các c quan, đ n v và cá nhân nói trên.
c bi t, tác gi xin bày t lòng bi t n sâu s c t i th y giáo h
Nguy n C nh Thái đã tr c ti p h
ng d n PGS. TS
ng d n và t n tình giúp đ trong th i gian th c
hi n lu n v n.
S thành công c a lu n v n g n li n v i quá trình giúp đ , đ ng viên c v c a gia
đình, b n bè và đ ng nghi p. Tác gi xin chân thành c m n.
Trong khuôn kh lu n v n th c s , do đi u ki n th i gian có h n nên không th tránh
kh i nh ng khi m khuy t, r t mong nh n đ
c ý ki n đóng góp q báu c a các
th y cơ giáo, các anh ch và b n bè đ ng nghi p.
Hà N i, ngày 21 tháng 08 n m 2015
Tác gi
T ng T Trung
ii
L I CAM OAN
Tên tôi là T ng T Trung, tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên c u c a riêng
tôi. Nh ng n i dung và k t qu trình bày trong lu n v n là trung th c và ch a đ
ai công b trong b t k cơng trình khoa h c nào.
Tác gi
T ng T Trung
c
iii
M CL C
L IC M
N ............................................................................................................ I
L I CAM OAN ..................................................................................................... II
M C L C ............................................................................................................... III
DANH M C HÌNH V ........................................................................................ VII
DANH M C B NG BI U ...................................................................................... X
PH N M
U ........................................................................................................ 1
CH
NG 1: T NG K T CÁC HI N T
NG L
T TRONG TH C T ,
H U QU , CÁC PH
NG PHÁP X LÝ CHUNG VÀ GI I THI U
PH
NG PHÁP NGHIÊN C U ............................................................................ 4
1.1.
T .
T NG K T CÁC HI N T NG S T TR T MÁI D C TRONG TH C
..................................................................................................................... 4
1.2.
CÁC HÌNH TH C GIA C MÁI D C Ã
C ÁP D NG
TRONG TH C T ............................................................................................. 10
1.2.1. Gia c m t ngoài mái d c. .................................................................... 10
1.2.2. T ng kh n ng n đ nh thân mái d c. ................................................... 11
1.3.
CÁC Y U T
KI N ÁP D NG PH
NH H
NG
N
NG PHÁP GIA C
N NH MÁI D C VÀ I U
MÁI D C. ............................... 13
1.3.1. Tình hình ch u l c c a các mái d c. ...................................................... 13
1.3.2.
i u ki n áp d ng ph
ng pháp gia c
1.4.
TÍNH C P THI T C A V N
1.5.
K T LU N CH
CH
NG 2: C
S
n đ nh mái d c. ................... 13
NGHIÊN C U. ........................... 14
NG. .......................................................................... 14
LÝ LU N ............................................................................ 16
2.1.
C S LÝ THUY T CHUNG PHÂN TÍCH N NH C A MÁI
D C ................................................................................................................... 16
iv
Các quan đi m v h s an toàn. ............................................................ 16
2.1.1
Quan đi m th nh t v i h sô an toàn chung.............................. 16
2.1.1.1.
2.1.1.2.
Quan đi m dùng h s huy đ ng c ng đ ch ng c t c a đ t
làm h s an toàn. .............................................................................................. 19
2.1.1.3.
2.1.2
K t lu n v h s
n đ nh ............................................................ 22
Lý thuy t phân th i. ................................................................................ 22
2.1.2.1.
Nguyên lý c b n. ................................................................................ 23
2.1.2.2.
H ph
2.1.3
Các ph
ng trình c b n c a lý thuy t phân th i. ............................ 24
ng pháp phân th i đ tính h s an tồn n đ nh mái d c. . 27
2.2.
C S LÝ THUY T C A PH
NG PHÁP PHÂN TÍCH N NH
MÁI D C GIA C B NG C C....................................................................... 28
2.2.1.
xu t và c s c a ph
2.2.2. C s lý thuy t c a ph
ng pháp gia c mái d c b ng c c. ............. 28
ng pháp. ......................................................... 28
2.2.3. Quan h gi a các thông s thi t k h c c đ n s
n đ nh mái d c.... 34
2.2.4. Minh h a trình t thi t k mái d c gia c b ng h c c. ...................... 40
2.2.5. K t lu n và ki n ngh c a ph
ng pháp. .............................................. 44
2.3.
PHÂN TÍCH N NH B NG PH
NG PHÁP PH N T H U
H N. ................................................................................................................... 46
2.3.1. L a ch n ph
ng pháp tính................................................................... 46
2.3.2. L a ch n mơ hình tính ........................................................................... 49
2.3.3. Ph
ng pháp tính .................................................................................... 50
2.3.4. Thi t l p h th ng ph
ng trình c b n c a bài toán ......................... 52
2.3.5. Gi i thi u ph n m m tính tốn GEOSTUDIO 2007............................ 53
v
2.4.
CH
K T LU N CH
NG ........................................................................... 54
NG 3: ÁP D NG K T QU NGHIÊN C U, PHÂN TÍCH
N
NH
CHO MÁI D C ÀO TRÀN H CH A N
C NÀ LÁI, HUY N QU NG
UYÊN, T NH CAO B NG ..................................................................................... 55
3.1
GI I THI U V CƠNG TRÌNH. ......................................................... 55
3.1.1. V trí cơng trình. ...................................................................................... 55
3.1.2. Nhi m v cơng trình................................................................................ 55
3.1.3. C p cơng trình và các ch tiêu thi t k . ................................................. 55
3.1.4. Quy mơ cơng trình. ................................................................................. 55
3.1.5.
it
ng áp d ng c a lu n v n. ........................................................... 57
3.1.6. S li u đ u vào ph c v tính tốn. ......................................................... 58
3.1.6.1.
Tài li u đ a hình, đ a ch t. .................................................................. 58
3.1.6.2.
M t c t tính tốn. ................................................................................ 59
3.2
N I DUNG TÍNH TỐN....................................................................... 60
3.2.1. Tiêu chu n áp d ng. ................................................................................ 60
3.2.2. Các t h p tính tốn: .............................................................................. 61
3.2.3. N i dung tính tốn. .................................................................................. 61
3.2.4. Các b
c tính tốn. ................................................................................. 62
3.2.4.1.
Tính tốn th m: ................................................................................... 62
3.2.4.2.
Tính tốn n đ nh:............................................................................... 64
3.3
K T QU TÍNH TỐN......................................................................... 65
3.3.1. K t qu tính tốn th m. .......................................................................... 65
3.3.2. K t qu tính tốn n đ nh....................................................................... 69
vi
3.3.2.1.
đ.
K t qu tính tốn n đ nh v i tr ng h p đi n hình q = 150mm/ng............................................................................................................... 69
3.3.2.2.
K t qu phân tích n đ nh cho t t c các t h p tính tốn. ............ 74
3.4
XU T GI I PHÁP X
LÝ T NG
N
NH MÁI D C. ... 75
3.4.1. Ph
ng án x lý 1: t ng h s mái đào ................................................. 75
3.4.2. Ph
ng án x lý 2: Gia c mái d c b ng c c....................................... 77
3.5
T I
PHÂN TÍCH U, NH
C I M VÀ L A CH N PH
NG ÁN
U ................................................................................................................ 85
3.6
K T LU N CH
NG. .......................................................................... 85
K T LU N VÀ KI N NGH ............................................................................. 86
I. NH NG K T QU
T
C .................................................................. 86
II. T N T I VÀ KI N NGH . .......................................................................... 87
TÀI LI U THAM KH O ...................................................................................... 87
PH L C: S
V IS
N
NH H
NG C A C
NG
, TH I GIAN M A
I
NH C A MÁI D C...................................................................... 91
vii
DANH M C HÌNH V
Hình 1-1.L đ t do m a l
Veracruz, Mexico ngày 16/09/2013 .............................4
Hình 1-2. L đ t t i mi n B c Afghanistan ngày 05/05/2014. ...................................5
Hình 1-3. L đ t t i Hiroshima, Nh t B n ngày 20/08/2014 .....................................5
Hình 1-4. S t l đ t
Hà Giang ngày 07/07/2013 .....................................................7
Hình 1-5 S t l đ t
L ng S n ngày 17/09/2014 .....................................................7
Hình 1-6. L đ t do m a l
Hình 1-7. L đ t
Ngh An ngày 22/09/2014...........................................8
Cao B ng ngày 02/08/2015..........................................................8
Hình 1-8. S t l mái d c th
ng l u và h l u đ p v t li u đ a ph
ng .................10
Hình 1-9. Gia c m t ngoài mái d c b ng bê tơng. ..................................................12
Hình 1-10. Gia c mái d c b ng l
i đ a k thu t và neoweb .................................12
Hình 1-11. Gia c m t ngoài mái d c b ng tr ng c ...............................................12
Hình 1-12. Gia c mái d c b ng c c ........................................................................13
Hình 2-1. Xác đ nh momen ch ng tr
t, gây tr
t v i m t tr
t tr trịn ...............17
Hình 2-2. Xác đ nh góc ma sát và l c dính huy đ ng ...............................................20
Hình 2-3 Các l c tác d ng vào m i th i. ..................................................................23
Hình 2-4. N n bi n d ng đàn h i quanh các c c n đ nh .........................................30
Hình 2-5. Các l c tác d ng lên mái d c khơng gia c ..............................................33
Hình 2-6.Các l c tác d ng lên mái d c gia c b ng c c ..........................................34
Hình 2-7. Các m t tr tr
t c a mái d c theo hàm s c a v trí hàng c c ..............36
Hình 2-8. nh h
ng c a v trí c c đ n h s an tồn mái d c đ p ........................37
Hình 2-9. nh h
ng c a v trí c c đ i v i h s an tồn mái d c đào ...................37
Hình 2-10. n đ nh c a các c c chèn trong đá g c ..................................................41
Hình 2-11. Mái d c cho ví d đi n hình ...................................................................41
Hình 2-12. Quan h gi a h s an toàn FS v i t s D 1 /b ........................................42
Hình 3-1. Bình đ t ng th cơng trình đ u m i h ch a n
Hình 3-2. M t c t đ a ch t d c tuy n đ
c Nà Lái .....................57
ng ............................................................58
viii
Hình 3-3. M t c t móng đào tràn h ch a n
c Nà Lái ..........................................60
Hình 3-4. Hàm h s th m K-l p 3a .........................................................................63
Hình 3-5. Hàm ch a n
c – l p 3a ..........................................................................63
Hình 3-6. Hàm h s th m K-l p 3c .........................................................................63
Hình 3-7. Hàm ch a n
Hình 3-8. L
c l p 3c..............................................................................63
i ph n t và đi u ki n biên tr
ng h p m a q = 150mm/ng-đêm .....64
Hình 3-9. Bi u đ áp l c th m v i q = 150mm/ngày-đêm, t=2h ..............................66
Hình 3-10.Bi u đ áp l c th m v i q = 150mm/ngày-đêm, t=4h .............................66
Hình 3-11. Bi u đ áp l c th m v i q = 150mm/ngày-đêm, t=6h ............................67
Hình 3-12. Bi u đ áp l c th m v i q = 150mm/ngày-đêm, t = 12h ........................67
Hình 3-13. Bi u đ áp l c th m v i q = 150mm/ngày-đêm, t = 18h ........................68
Hình 3-14. Bi u đ áp l c th m v i q = 150mm/ngày-đêm, t = 24h ........................68
Hình 3-15. Bi u đ áp l c th m v i q = 150mm/ngày-đêm, t = 30h ........................69
Hình 3-16. Bi u đ quan h gi a th i gian m a v i h s
n đ nh mái d c K ........70
Hình 3-17. K t qu tính tốn n đ nh mái d c khi khơng có m a ............................70
Hình 3-18. K t qu tính toán n đ nh mái d c v i q = 150mm/ngày-đêm, t=6h .....71
Hình 3-19 K t qu tính tốn n đ nh mái d c v i q = 150mm/ngày-đêm, t=12h ....71
Hình 3-20 K t qu tính tốn n đ nh mái d c v i q = 150mm/ngày-đêm, t=18h ....72
Hình 3-21 K t qu tính tốn n đ nh mái d c v i q = 150mm/ngày-đêm, t=24h ....72
Hình 3-22 K t qu tính tốn n đ nh mái d c v i q = 150mm/ngày-đêm, t=30h ....73
Hình 3-23. K t qu tính tốn n đ nh mái d c v i q = 150mm/ngày-đêm, t=36h ...73
Hình 3-24. Bi u đ quan h gi a th i gian m a và h s
n đ nh v i c
ng đ m a
khác nhau. .................................................................................................................74
Hình 3-25. Bi u đ AL th m khi ch a x lý v i q = 200mm/ngày đêm, t = 72h ......76
Hình 3-26. Bi u đ AL th m khi đã x lý v i q = 200mm/ngày đêm, t = 72h..........76
Hình 3-27. K t qu tính n đ nh khi đã x lý, q = 200mm/ngày-đêm, t = 72h ........77
Hình 3-28.Quan h gi a c ly c c S và h s an toàn K c a mái d c .....................78
Hình 3-29. K t qu tính n đ nh khi x lý 1 hàng c c, S = 3m, D = 2m ..................78
Hình 3-30 K t qu tính n đ nh khi x lý 1 hàng c c, S = 6m, D = 2m ...................79
ix
Hình 3-31 K t qu tính n đ nh khi x lý 1 hàng c c, S = 9m, D = 2m ...................79
Hình 3-32. K t qu tính n đ nh khi x lý 1 hàng c c, S = 12m, D = 2m ................80
Hình 3-33. K t qu tính n đ nh khi x lý 1 hàng c c, S = 15m, D = 2m ................80
Hình 3-34. Bi u đ quan h gi a c ly c c S và h s
n đ nh K.............................81
Hình 3-35. K t qu tính n đ nh, x lý 1 hàng c c, S=3m, D = 1,5m. .....................82
Hình 3-36 K t qu tính n đ nh, x lý 1 hàng c c, S=3m, D = 2,5m. ......................82
Hình 3-37. K t qu tính n đ nh, x lý 1 hàng c c, S=3m, D = 3,0m ......................83
Hình 3-38. K t qu tính n đ nh, x lý 1 hàng c c, S=3m, D = 3,5m ......................83
Hình 3-39. K t qu tính n đ nh khi x lý 2 hàng c c v i S =3m&6m; D=2m........84
Hình PL3. 1. K t qu tính n đ nh q = 100mm/ng-đêm, t=12h ................................91
Hình PL3. 2 K t qu tính n đ nh q = 100mm/ng-đêm, t=24h .................................91
Hình PL3. 3 K t qu tính n đ nh q = 100mm/ng-đêm, t=36h .................................92
Hình PL3. 4 K t qu tính n đ nh q = 100mm/ng-đêm, t=48h .................................92
Hình PL3. 5 K t qu tính n đ nh q = 100mm/ng-đêm, t=60h .................................93
Hình PL3. 6 K t qu tính n đ nh q = 100mm/ng-đêm, t=72h .................................93
Hình PL3. 7 K t qu tính n đ nh q = 150mm/ng-đêm, t=48h .................................94
Hình PL3. 8 K t qu tính n đ nh q = 100mm/ng-đêm, t=60h .................................94
Hình PL3. 9 K t qu tính n đ nh q = 100mm/ng-đêm, t=72h .................................95
Hình PL3. 10 K t qu tính n đ nh q = 200mm/ng-đêm, t=12h ...............................95
Hình PL3. 11 K t qu tính n đ nh q = 200mm/ng-đêm, t=24h ...............................96
Hình PL3. 12 K t qu tính n đ nh q = 200mm/ng-đêm, t=36h ...............................96
Hình PL3. 13 K t qu tính n đ nh q = 200mm/ng-đêm, t=48h ...............................97
Hình PL3. 14 K t qu tính n đ nh q = 200mm/ng-đêm, t=60h ...............................97
Hình PL3. 15 K t qu tính n đ nh q = 200mm/ng-đêm, t=72h ...............................98
x
DANH M C B NG BI U
B ng 2-1. Tóm t t s l
ng n trong vi c tìm h s an tồn ....................................25
B ng 2-2. Tóm t t s l
ng các đ i l
B ng 2-3. Tóm t t các ph
ng đã bi t trong tìm h s an tồn .............26
ng pháp tính .................................................................27
B ng 3-1. Ch tiêu thí nghi m các l p đ t đá dùng trong tính tốn .........................59
B ng 3-2. Các t h p tính toán n đ nh mái d c. .....................................................61
B ng 3-3. B ng t ng h p k t qu tính toán v i q = 150mm/ngày-đêm ....................69
B ng 3-4. B ng t ng h p k t qu tính tốn n đ nh v i các t h p .........................74
B ng 3-5. K t qu phân tích n đ nh khi gia c mái d c b ng c c v i các c ly khác
nhau đ n tim c c tính t chân mái d c .....................................................................78
B ng 3-6. K t qu phân tích n đ nh khi gia c mái d c b ng c c v i S = 3m, thay
đ i kho ng cách gi a các c c ...................................................................................81
1
PH N M
I . TÍNH C P THI T C A
S t tr
ng
t mái d c th
i. B o đ m s
U
TÀI.
ng d n đ n thi t h i v tài s n và đơi khi là tính m ng c a con
n đ nh c a c mái d c t nhiên và nhân t o v n luôn là v n đ
c b n trong k thu t cơng trình.
ch ng l i vi c s t l mái d c, có r t nhi u gi i pháp k thu t và ph
toán thi t k đã đ
t
c nghiên c u và áp d ng ph bi n nh : t ng h s mái d c, làm
ng ch n, kè lát mái gia c , làm h th ng tiêu thoát n
u và nh
ng pháp tính
c…M i gi i pháp có nh ng
c đi m khác nhau phù h p v i t ng đi u ki n c th c a cơng trình.
Trong thi t k , tránh nguy c s t tr
t có th nghiên c u xem xét l a ch n m t v trí
cơng trình khác. N u nh v trí cơng trình khơng th thay đ i, có th c n ph i có các
gi i pháp kh c ph c khác bao g m t ng h s mái d c ho c làm các h th ng thoát
n
c b m t và bên trong mái c ng nh các gi i pháp kè, t
trong tr
ng ch n …. Tuy nhiên
ng h p h n ch v không gian, không th t ng mái d c và đi u ki n khó
kh n v m t b ng thi công n u áp d ng gi i pháp t
bi n pháp c c gia c mái.
u đi m c a ph
ng ch n, kè…có th s d ng
ng pháp là đ n gi n trong thi công, gi
nguyên hi n tr ng mái và ti t ki m chi phí.
Vi c s d ng c c làm t ng n đ nh mái d c đã đ
kh và đã đ
nh h
c áp d ng thành công trong quá
c ch ng minh là m t gi i pháp hi u qu , d dàng thi công và không
ng x u đ n cân b ng c a mái d c.
Xu t phát t t m quan tr ng c a vi c đ m b o an toàn ch ng s t l các mái d c t
nhiên và nhân t o, nh t là trong các đi u ki n không th áp d ng các gi i pháp cơng
trình truy n th ng, đ tài lu n v n “Nghiên c u ph
ng pháp thi t k
n đ nh mái
d c b ng c c”, đ a ra k t qu nghiên c u t n d ng s làm vi c t i u c a c c và
đ t xung quanh đ m b o bài toán k thu t và kinh t là yêu c u b c thi t.
II. M C ÍCH NGHIÊN C U C A
TÀI.
2
- Nghiên c u các nguyên nhân và c ch gây s t l mái d c, trong đó có nh h
nhi u nh t là do m a, rút ra k t lu n v s
nh h
ng gi a c
ng
ng đ m a, th i gian
m a v i h s an toàn n đ nh c a mái d c.
- T ng h p các gi i pháp cơng trình đ m b o an tồn mái d c, u đi m, nh
và đi u ki n áp d ng c a các ph
k
ng pháp.
xu t nghiên c u ph
c đi m
ng pháp thi t
n đ nh c a mái d c b ng c c, l a ch n cơng th c tính tốn, trình t tính toán và
ph m vi áp d ng c a ph
ng pháp thi t k .
- L a ch n gi i pháp b trí c c t i u nh t giúp n đ nh mái d c và ti t ki m chi phí
xây d ng b ng vi c nghiên c u ph i h p t i đa s làm vi c c a c c và đ t xung
quanh ph m vi c c, đ a ra chi u sâu, m t đ c c h p lý.
- Áp d ng k t qu nghiên c u đ tính tốn cho m t cơng trình c th .
III. CÁCH TI P C N VÀ PH
NG PHÁP NGHIÊN C U NGHIÊN C U
1. Cách ti p c n.
Kh o sát, t ng h p đánh giá các cơng trình t ng t đã đ c xây d ng, s t l
và đã x lý mái d c c ng nh đ t đ n đ nh trong th c t .
Nghiên c u, đi u tra, th ng kê và t ng h p các tài li u đã th c hi n trong và
ngoài n c có liên quan đ n đ tài.
Nghiên c u c s lý thuy t v n đ nh mái d c t nhiên và nhân t o, nguyên
nhân, c ch gây s t l , các gi i pháp đ m b o n đ nh an toàn mái d c, lý thuy t v
ph ng pháp gia c n đ nh mái d c b ng c c.
ng d ng, tính tốn thi t k n đ nh cho mái d c đào móng tràn x l , h
ch a n c Nà Lái – huy n Qu ng Uyên – t nh Cao B ng.
Phân tích, so sánh và đánh giá k t qu đ t đ c.
2. Ph
-
ng pháp nghiên c u.
T ng h p tài li u, tìm hi u, đúc k t và nghiên c u ng d ng.
ng d ng đ tính tốn c th cho mái đào móng tràn x l , h ch a n c Nà
Lái – huy n Qu ng Uyên – t nh Cao b ng, t đó rút ra k t lu n v tính kh thi và
th c t
ng d ng c a gi i pháp gia c .
3
IV. K T QU D
KI N
T
C
K t lu n v nguyên nhân gây s t l mái d c, nh t là s
đ , th i gian m a đ n h s an toàn c a mái d c.
-
a ra trình t tính tốn thi t k
nh h
ng c a c
n đ nh mái d c b ng c c, nêu đ
h ng gi a chi u sâu, kho ng cách, v trí đóng c c t i u v i đ
t n d ng t i đa s làm vi c c a c c và đ a ch t b n thân mái d c.
cs
ng
nh
n đ nh mái d c,
T ng k t và đánh giá k t qu , áp d ng tính tốn cho cơng trình c th : mái
đào h móng tràn x l , h ch a n c Nà Lái, huy n Qu ng Uyên, t nh Cao B ng.
4
CH
NG 1: T NG K T CÁC HI N T
TH C T , H U QU , CÁC PH
GI I THI U PH
1.1. T NG K T CÁC HI N T
S t l đ t trong đó có s t tr
NG L
NG PHÁP X
LÝ CHUNG VÀ
NG PHÁP NGHIÊN C U
NG S T TR
T MÁI D C TRONG TH C T .
t mái d c t nhiên và nhân t o là m t lo i hình thiên
tai nguy hi m, có tính ch t b t ng và s c tàn phá m nh.
hi n t
T TRONG
Vi tnam, vi c c nh báo
ng đ phòng tránh ch y u d a trên nh n đ nh v tình hình th i ti t, hình
thái sơng, đi u ki n đ a hình vùng núi, b sơng, b bi n nên vi c gi m thi u thi t
h i do lo i hình thiên tai này c ng cịn r t h n ch .
Trên th gi i, s t tr
t mái d c đã t ng x y ra
nhân và h u qu khác nhau. Các s c s t tr
t i Brazil, Nh t B n, H ng Kông và vùng
nhi u n i v i các m c đ , nguyên
t mái d c th
ông Nam á. D
ng x y ra nhi u nh t
i đây là m t s v l
đ t đi n hình trên th gi i. (Hình 1.1 đ n Hình 1.3)
Sau tr n m a l l ch s ngày 16/09/2013, t i bang Veracruz, Mexico đã x y ra m t
v l đ t làm ch t h n 40 ng
i và làm h n 10.000 ng
i nh h
ng do m t nhà
c a. (ngu n Inernet)
Hình 1-1.L đ t do m a l
Veracruz, Mexico ngày 16/09/2013
5
Ngày 05/05/2014 sau tr n m a l n đã x y ra v s t l đ t nghiêm tr ng đã làm 159
ng
i thi t m ng và 71.000 ng
ib
nh h
ng t i mi n B c Afghanistan. (ngu n
Internet)
Hình 1-2. L đ t t i mi n B c Afghanistan ngày 05/05/2014.
Ngày 20/08/2014, sau tr n m a kéo dài 24h v i c
ng đ 240mm/3gi đã gây s t l
nghiêm tr ng t i Hiroshima, Nh t B n, làm ch t 27 ng
i và m t tích 13 ng
trong đó có vài tr em. (ngu n Internet)
Hình 1-3. L đ t t i Hiroshima, Nh t B n ngày 20/08/2014
i
6
T i Vi t nam, trong nh ng n m g n đây, hi n t
t ng các tr n m a c
ng bi n đ i khí h u c ng làm gia
ng đ l n và th i gian m a kéo dài gây l l t.
ng th i, các
mái đào t nhiên, nhân t o t i các cơng trình giao thơng, xây d ng, th y l i d
nh h
ng c a m a l đã b s t l r t l n, gây thi t h i v ng
i
i, tài s n, ách t c
giao thông, và m t nhi u th i gian, s c l c đ ph c h i.
Theo s li u th ng kê, t n m 2000 đ n 2014 đã x y ra 250 đ t l quét, s t l
h
ng
ng t i các vùng dân c , làm ch t và m t tích 646 ng
i, b th
nh
ng g n 351
i; h n 9.700 c n nhà b đ trôi; h n 100.000 c n nhà b ng p, h h i n ng; h n
75.000 ha lúa và hoa màu b ng p; hàng tr m ha đ t canh tác b vùi l p; nhi u cơng
trình giao thơng, thu l i, dân sinh kinh t b h h ng n ng n , t ng thi t h i
c
tính trên 3.300 t đ ng.
Các t nh th
ng xuyên x y ra l quét, s t l
đ t nh t g m mi n núi phía B c, mi n
Trung, Tây Nguyên và m t s t nh duyên h i.
Tính riêng đ t bão l
2014 g n đây, do nh h
ng c a hoàn l u bão s
2 và m a
l n đã x y ra các tr n l quét và s t l đ t trên đ a bàn các t nh mi n núi phía B c
làm ch t và m t tích 24 ng
i.
Nh v y, l đ t là m t lo i thiên tai gây thi t h i r t l n v ng
h
ng đ n s phát tri n kinh t xã h i c a đ a ph
pháp xã h i đ phòng ch ng nh :
ng. Chính ph đã có nhi u gi i
ánh giá, phân vùng và c nh báo nguy c các
đi m có nguy c cao; Tuyên truy n, c nh báo, các đ a ph
phòng ch ng trong tr
nh h
ng th
i và tài s n, nh
ng có các bi n pháp
ng h p có thiên tai x y ra; Di dân các đ a ph
ng, vùng có
ng xuyên c a l quét, l đ t, xây d ng h th ng quan tr c, nâng cao
n ng l c d báo s m; Xem xét xây d ng các cơng trình h t ng b o v , tr ng r ng,
các lo i cây ch ng xói,....và nhi u gi i pháp khác.
Các gi i pháp trên đ phòng tránh thi t h i do nguy c l đ t gây ra. Tuy nhiên, các
gi i pháp công trình v n là r t c n thi t đ b o v và h n ch thi t h i v ng
tài s n. D
i và
i đây là m t s hình nh v s t l đ t t i Vi t nam. (Hình 1.4 đ n Hình 1.7)
7
T i Hà Giang, do m a l n nhi u ngày và tr n m a đêm ngày 6 r ng sáng
7/7/2013làm s t l đ t v i kh i l
ng l n, gây t c đ
ng nhi u gi tuy n t nh l
Tân Quang huy n B c Quang – Hồng Su Phì. (Ngu n Vnexpress)
Hình 1-4. S t l đ t
Hà Giang ngày 07/07/2013
Kho ng 2h sáng 17/9/2014, x y ra v s t l lán c a công nhân xây d ng t i b n xe
Xuân C
ng thu c xã Kéo Kham, th tr n
và 5 ng
i b th
ng
ng, L ng S n khi n 6 ng
ng. (ngu n Vnexpress)
Hình 1-5 S t l đ t
L ng S n ngày 17/09/2014
i ch t
8
M a kéo dài t t i 21 đ n ngày 22/9/2014 làm cho huy n T
ng D
ng (Ngh An)
x y ra l l n, nhi u nhà s p đ ho c b cu n trôi. Hàng ch c h dân ph i di d i kh n
c p. (ngu n Vnexpress)
Hình 1-6. L đ t do m a l
Ngh An ngày 22/09/2014
G n đây nh t, h n 21h đêm 2/8/2015, sau tr n m a l n trong đêm đã x y ra l đ t
xu ng m t gia đình xã C n Nơng, huy n Thông Nông (Cao B ng). Làm ch t 3
ng
i, 5 ng
i b th
ng (ngu n Vnexpress).
Hình 1-7. L đ t
Cao B ng ngày 02/08/2015
9
Nh v y, thông th
ng, hi n t
ng s t l mái d c x y ra sau các tr n m a có c
ng
đ đ l n và th i gian m a kéo dài. Nguyên nhân do khi đ t đá b phong hóa, b n
thân s c ch u t i c a mái d c c ng đã gi m c
n
c ng m vào mái d c làm t ng tr ng l
kh i đ t b m t bão hòa n
s t tr
ng mái và áp l c k r ng, đ ng th i,
c s b gi m c
ng đ kháng c t ti m n nguy c gây
t.
C ch phát sinh các m t tr
l
ng theo th i gian. Khi g p m a,
t phá ho i mái d c là do s chênh l ch áp l c do tr ng
ng b n thân đ t c a mái theo ph
ng tr ng l c. Khi ng su t c t phát sinh do s
chênh l ch áp l c y l n lên và phát tri n trong kh i đ t đ n m t tr s nào đó mà
trong kh i đ t, c
ng đ ch ng c t c a b n thân đ t không ch u đ
phát sinh thì s m t tr
c ng su t c t
t t i v trí đó xu t hi n và s phá h ng x y ra. Các nguyên
nhân gây ra m t n đ nh mái d c có th li t kê nh sau:
Q trình nhân t o làm thay đ i đ d c mái t nhiên.
- Do mái d c b phong hóa.
- Do các y u t th y v n nh n
- Do đ
c m t, n
c ng m...
m thay đ i (ch y u do m a) d n đ n tr ng l
tr ng thái ch a bão hòa sang bão hịa; đ
do đó l c dính gi m; đ
ng kh i đ t bên trên t
m t ng d n đ n l c hút chân không gi m
ng bão hòa dâng cao làm tr ng l
ng kh i tr
t t ng.
- M t đ th m ph th c v t gi m do các ho t đ ng canh tác, ch t phá r ng c a con
ng
i.
- Do y u t th n m c a đá g c.
Hi n t
ng l đ t c ng x y ra
Nguyên nhân ch y u do m a, n
d n đ n hi n t
các cơng trình h đ p dùng v t li u đ a ph
c th m qua thân đ p làm gi m c
ng s t l mái đ p c th
ng l u và h l u.
ng.
ng đ ch u l c
10
S c s t l mái th
ng ho c h l u đ p n u không đ
đ p và h u qu khôn l
ng, nh h
c x lý k p th i s gây v
ng đ n cu c s ng con ng
i vùng h du trong
th i gian dài và m t nhi u th i gian đ kh c ph c.
D
i đây là m t s hình nh hi n t
v t li u đ a ph
ng s t tr
ng l u ho c h l u đ p
ng.
Hình 1-8. S t l mái d c th
ng l u và h l u đ p v t li u đ a ph
1.2. CÁC HÌNH TH C GIA C MÁI D C Ã
Gia c
t mái th
ng
C ÁP D NG TRONG TH C T
đ m b o n đ nh mái d c là yêu c u thi t y u trong th c t và th
ng g p
trong t t c các lo i cơng trình: xây d ng, giao thông, th y l i và các công trình dân
d ng khác. Vi c gia c mái d c thơng th
ng bao g m các hình th c sau:
1.2.1. Gia c m t ngoài mái d c.
Gia c m t ngoài mái d c là bi n pháp t ng kh n ng ch ng tr
t m t mái d c b ng
cách dùng m t lo i v t li u nào đó b o v m t mái d c, giúp mái d c n đ nh. M t
s các bi n pháp và v t li u s d ng nh sau:
- Gia c c ng m t mái d c b ng bê tông, bê tông c t thép đ t i ch ho c l p ghép,
đá xây.... Ph
ng pháp này c n thi t ph i thi t k h th ng tiêu thoát n
mái đ gi m áp l c đ y ng
c.
- Dùng r đá x p đ b o v m t mái d c.
c trong
11
- Dùng ph
ng pháp Neoweb tr ng c m t mái d c.
- Khung bê tơng tr ng c .
•
u đi m: Ph
ng pháp này thi công nhanh, đ n gi n, không c n công ngh cao,
v t li u linh đ ng đ
• Nh
c do có th dùng v t li u đ a ph
ng.
c đi m: N u gia c c ng b ng bê tông, bê tông c t thép ho c đá xây tr c ti p
trên m t mái, qua th i gian s d ng lâu dài s x y ra hi n t
ng lún s t, gãy mái do
đ t đá trong thân mái d c b m a ng m, trôi vào các k r ng c a mái.
• i u ki n áp d ng: Ph
ng pháp này nên s d ng khi b n thân mái d c đã c b n
n đ nh, bi n pháp gia c s ng n ng a m a th m mái và xói b m t gây s t l mái
d c.
1.2.2. T ng kh n ng n đ nh thân mái d c.
đ m b o n đ nh mái d c, m t ph
đ t ng c
ng đ ch ng tr
ng pháp th
t. Các gi i pháp th
ng g p là x lý thân mái d c
ng dùng nh sau:
- Neo đ t k t h p gia c m t mái.
- Dùng v i đ a k thu t chia l p đ p mái d c
- T ng h s mái d c.
- T ng chi u r ng và s l
ng c trên mái.
- Khoan ph t v a t ng kh n ng n đ nh c a mái d c.
- Dùng c c c , t
ng ch n, ...gia c chân mái d c.
- Dùng c c (s t thép, bê tông, khoan nh i...) chèn trên mái d c đ t ng đ
n
đ nh thân mái d c.
• u đi m: Ph
ng pháp này giúp t ng n đ nh lâu dài c a mái d c, ít ph i s a
ch a trong q trình s d ng.
• Nh
l
c đi m: Nh
c đi m c a ph
ng pháp này là thi công ph c t p h n, kh i
ng x lý đào đ p l n h n và thông th
ng giá thành cao h n.
M t s hình nh gia c mái d c trong th c t :
12
Hình 1-9. Gia c m t ngồi mái d c b ng bê tơng.
Hình 1-10. Gia c mái d c b ng l
i đ a k thu t và neoweb
Hình 1-11. Gia c m t ngoài mái d c b ng tr ng c
13
Hình 1-12. Gia c mái d c b ng c c
1.3. CÁC Y U T
D NG PH
NH H
NG
N
N
NH MÁI D C VÀ
I U KI N ÁP
NG PHÁP GIA C MÁI D C.
1.3.1. Tình hình ch u l c c a các mái d c.
Các mái d c (đào ho c đ p) th
- Tr ng l
ng ch u các l c sau:
ng b n thân.
- Áp l c th y t nh trong các tr
ng h p: m c n
c sông h , n
c ng m, n
cm a
th m trong mái....
-
T i tr ng do thi t b : thi t b xe máy thi công, ph
ng ti n giao thơng qua l i
trong q trình v n hành, t i tr ng cơng trình đ t trên mái.
1.3.2.
i u ki n áp d ng ph
ng pháp gia c
n đ nh mái d c.
Mái d c trong các cơng trình Th y l i, Giao thông, Xây d ng thông th
ng bao
g m mái đào và mái đ p, tùy theo đi u ki n đ a hình và yêu c u b trí cơng trình.
Ngồi các gi i pháp t ng th đã nêu đ phòng tránh thi t h i do l đ t, vi c dùng
các bi n pháp cơng trình đ gia c
n đ nh mái d c c ng là m t l a ch n b t bu c
và c n thi t.
L a ch n ph
ng pháp gia c s tùy theo đi u ki n đ a hình, đ a ch t cơng trình,
đi u ki n k thu t thi cơng, v t li u xây d ng, đi u ki n cơng ngh , tính th m m và
đi u ki n kinh t đ quy t đ nh.
14
Trong nhi u tr
ng h p, v i đ a hình m t b ng khơng b kh ng ch , đ a ch t mái
d c cho phép có th t ng h s mái d c đ đ t đ n đ
m t b ng không th m r ng do v
n đ nh an toàn. Tr
ng h p
ng các cơng trình khác, vi c gia c mái d c
hi n tr ng ho c thi t k mái d c v i m t b ng hi n tr ng c n ph i có các gi i pháp
cơng trình đ th c hi n đi u đó.
Trong các gi i pháp gia c mái đã gi i thi u
mái d c đ
trên, gi i pháp s d ng c c chèn trên
c nghiên c u trong lu n v n này có tính kinh t k thu t và đ n gi n
trong vi c áp d ng. Ph
ng pháp này đã đ
s cơng trình giao thơng, th y l i
1.4. TÍNH C P THI T C A V N
Nh đã nêu
trên, s t tr
sinh s ng c a con ng
c áp d ng nhi u trên th gi i và t i m t
Vi t nam v i hi u qu r t t t.
NGHIÊN C U.
t mái d c là v n đ x y ra th
ng xuyên trong qúa trình
i c ng nh q trình thi cơng xây d ng và v n hành cơng
trình. ây là lo i thiên tai mang y u t b t ng và có s c tàn phá l n. H u qu vi c
s t l mái d c r t nghiêm tr ng, gây thi t h i v tài s n, tính m ng c a con ng
nh h
i,
ng đ n dân sinh và kinh t xã h i và m t r t nhi u th i gian đ kh c ph c.
Th c t đã có r t nhi u bi n pháp cơng trình ch ng s t tr
c u và áp d ng. M i lo i bi n pháp có các u nh
t mái d c đ
c nghiên
c đi m khác nhau, phù h p t ng
đi u ki n c th c a cơng trình. Tuy nhiên, v i các mái d c không th m r ng h
s mái, khó kh n trong vi c áp d ng các bi n pháp gia c thông th
ng khác thì
vi c ch n gi i pháp t i u đ t ng n đ nh mái d c v i đi u ki n thi công đ n gi n,
chi phí th c hi n ít là nhu c u b c thi t. Vi c “Nghiên c u ph
ng pháp thi t k
n đ nh mái d c b ng c c” nh m gi i quy t v n đ đó.
1.5. K T LU N CH
Qua Ch
NG.
ng 1 tác gi đã t ng h p các s c s t l mái d c trên th gi i và
Vi t
nam. T đó cho th y h u qu nghiêm tr ng c a s t l mái d c đ i v i đ i s ng và
tính m ng c a con ng
l mái d c đã đ
i.
c Nhà n
Vi t nam, vi c phòng ch ng nguy c và thi t h i do s t
c quan tâm đ c bi t và đ a vào các ch
ng trình hành
15
đ ng qu c gia.
Tác gi c ng đã nêu ra các nguyên nhân chính gây s t l mái d c, trong đó ph n l n
các v s t l nghiêm tr ng là do m a l n kéo dài. Tác gi c ng đã nêu s b c ch
s t l mái d c khi g p m a và các bi n pháp cơng trình đ đ m b o an toàn mái d c
c ng nh đi u ki n áp d ng, u nh
c đi m c a ph
ng pháp gia c đ
c nghiên
c u trong lu n v n. T các phân tích đó, tác gi đã nêu rõ tính c p thi t c a đ tài
nh m đ nh h
ng cho cách ti p c n và ph m vi nghiên c u trong lu n v n.
