NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP GIA CƯỜNG ỔN ĐỊNH MÁI DỐC BẰNG CỐT ĐỊA KỸ THUẬT ỨNG DỤNG CHO ĐÊ BIỂN KIM SƠN – NINH BÌNH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI

ĐINH THỊ THANH VÂN

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP GIA CƯỜNG ỔN ĐỊNH MÁI DỐC BẰNG CỐT
ĐỊA KỸ THUẬT - ỨNG DỤNG CHO ĐÊ BIỂN KIM SƠN – NINH BÌNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Hà Nội – 2011


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI

ĐINH THỊ THANH VÂN

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP GIA CƯỜNG ỔN ĐỊNH MÁI DỐC BẰNG CỐT
ĐỊA KỸ THUẬT - ỨNG DỤNG CHO ĐÊ BIỂN KIM SƠN – NINH BÌNH
Chuyên ngành: Xây dựng công trình thủy
Mã số:60-58-40

LUẬN VĂN THẠC SĨ
Người hướng dẫn khoa học:

PGS.TS TRỊNH MINH THỤ

Hà Nội – 2011


LỜI CẢM ƠN
Sau thời gian nghiên cứu, thực hiện, tác giả đã hoàn thành luận văn thạc sĩ
kỹ thuật chuyên ngành xây dựng công trình thủy với đề tài: “Nghiên cứu giải pháp
gia cường ổn định mái dốc bằng cốt địa kỹ thuật - Ứng dụng cho đê biển Kim
Sơn – Ninh Bình”
Trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo hướng dẫn khoa học
PGS.TS Trịnh Minh Thụ đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Thủy Lợi; Phòng đào tạo Đại
học và sau đại học; Khoa Công trình đã cho phép và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho
tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Trung tâm Tư vấn và Chuyển giao Công
nghệ Thủy lợi – Tổng cục Thủy lợi đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời
gian học tập và làm luận văn này.
Xin cảm ơn Công ty Tư vấn xây dựng Ninh Bình đã giúp đỡ tôi trong quá
trình thu thập tài liệu làm đề tài.
Xin cảm ơn đến các đồng nghiệp, bạn bè, người thân trong gia đình đã động
viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn này.
Trong khuôn khổ luận văn thạc sĩ, do trình độ và điều kiện thời gian có hạn,
luận văn không thể tránh khỏi những tồn tại, hạn chế. Tác giả mong muốn tiếp tục
nhận được chỉ bảo của các thầy, cô giáo và sự góp ý của các bạn bè và đồng nghiệp.
Tác giả xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 24 tháng 11 năm 2011
Tác giả

Đinh Thị Thanh Vân

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
1. Tính cấp thiết của đề tài ..........................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài ..............................................................................1
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...........................................................................2
4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu .............................................................2
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU ĐẤT CÓ CỐT TRONG XÂY DỰNG .................3
1.1 Lịch sử hình thành công nghệ đất có cốt ............................................................3
1.2 Khái quát về đất có cốt, cơ chế làm việc và ưu điểm của công nghệ đất có cốt 4
1.2.1

Khái quát về đất có cốt ........................................................................4

1.2.2

Nguyên lý làm việc của công nghệ đất có cốt ....................................4

1.2.3

Ưu điểm công nghệ đất có cốt ............................................................5

1.3 Các loại cốt trong đất và ứng dụng trong xây dựng ...........................................5
1.3.1

Vải địa kỹ thuật ...................................................................................5

1.3.2

Loại lưới địa kỹ thuật - Geogrids ........................................................6

1.3.3

Màng polime địa kỹ thuật ...................................................................7

1.3.4

Ứng dụng đất có cốt trong xây dựng công trình đất ...........................7

1.4 Khái quát chức năng và tính chất vật lý của vải địa kỹ thuật .............................9
1.4.1

Chức năng của vải địa kỹ thuật ...........................................................9

1.4.1.1 Chức năng phân cách ( Seperation) ................................................9
1.4.1.2 Chức năng gia cường (Reinforcement) .........................................10
1.4.1.3 Chức năng bảo vệ (Protection) ......................................................11
1.4.1.4 Chức năng lọc ( Filtration) ...........................................................11
1.4.1.5 Chức năng tiêu thóat nước ( Drainage) .........................................12
1.4.2

Tính chất vật lý của vải địa kỹ thuật .................................................13

1.4.2.1 Kích thước hình học của vải địa kỹ thuật thương phẩm ..................13
1.4.2.2 Khối lượng đơn vị diện tích của vải địa kỹ thuật (g/m2) .................13
1.4.2.3 Chiều dày của vải địa kỹ thuật .........................................................14
1.4.2.4 Tính rỗng của vải địa kỹ thuật .........................................................14

1.4.2.5 Độ thưa của vải địa kỹ thuật ............................................................15
1.4.2.6 Tính co ngắn khi tăng nhiệt độ của vải địa kỹ thuật ........................15
1.5 Vấn đề ứng dụng vải địa kỹ thuật trong xây dựng ..........................................15
1.5.1

Các ứng dụng của vải địa kỹ thuật trong xây dựng ..........................15

1.5.2

Một số công trình ứng dụng vải địa kỹ thuật trên thế giới................18

1.5.3

Một số ứng dụng vải địa kỹ thuật ở Việt Nam.................................19

1.5.4

Đánh giá việc sử dụng vải địa kỹ thuật ở Việt Nam .........................21

15.4.1 Thực trạng của việc sử dụng vải địa kỹ thuật ở Việt Nam ...............21
15.4.2 Nguyên nhân hư hỏng .......................................................................22
15.4.3 Bài học từ việc sử dụng vải địa kỹ thuật ở Việt Nam .......................22
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ VÀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH KHỐI
ĐẤT ĐẮP CÓ CỐT ................................................................................................24
2.1. Các đặc tính của vật liệu làm cốt .......................................................................24
2.1.1 Độ bền kéo của vải địa kỹ thuật ..............................................................24
2.1.2 Độ bền chọc thủng của vải địa kỹ thuật ..................................................24
2.1.3 Độ bền lâu dài của vải địa kỹ thuật .........................................................24
2.1.4 Ma sát và dính kết của vải địa kỹ thuật với đất .......................................25

2.2 Các cơ chế cơ bản giữa đất và cốt .......................................................................26
2.2.1 Các cơ chế tương tác giữa đất và cốt .......................................................26
2.2.2 Cơ chế gia cường đất trong mái dốc có cốt .............................................27
2.2.3 Cơ chế gia cường đất trong móng dưới nền đắp .....................................28
2.2.4 Tương tác giữa đất và cốt ........................................................................29
2.3 Nguyên tắc tính toán cốt trong công trình mái đất ..............................................30
2.3.1 Các quan điểm về đất có cốt ....................................................................30
2.3.2 Bài toán về lực neo lớn nhất ....................................................................30
2.3.2.1 Xác định vị trí mặt trượt khả dĩ........................................................30
2.3.2.2 Xác định lực kéo neo T k : .................................................................33
2.3.3 Nguyên tắc bố trí cốt vải địa kỹ thuật .....................................................35
2.3.3.1 Tiêu chuẩn để chọn khoảng cách đứng giữa các lớp cốt .................35


2.3.3.2 Khoảng cách đứng hợp lý giữa các lớp cốt và điều kiện không đứt
cốt .................................................................................................................35
2.3.3.3 Chiều dài neo (l neo ) và lực neo T neo ................................................36
2.4 Sự ổn định mái dốc có cốt trên nền đất mềm yếu ...............................................37
2.4.1 Cơ chế phá hoại mái dốc có cốt trên nền đất mềm yếu ..........................37
2.4.2 Những nguyên tắc tính toán và thiết kế công trình có cốt trên nền đất
mềm yếu ...........................................................................................................38
2.5 Các phương pháp phân tích ổn định mái dốc thường dùng khi chưa có cốt ......40
2.5.1 Phương pháp phân mảnh của W.Fellenius ............................................40
2.5.2 Phương pháp phân mảnh của W.Bishop đơn giản ................................41
2.6 Các phương pháp phân tích ổn định mái đắp có cốt trên nền đất yếu ................43
2.6.1 Các trạng thái giới hạn về ổn định mái dốc có cốt ..................................44
2.6.2 Tính toán sơ bộ chiều cao ổn định của mái dốc khi chưa bố trí cốt ........45
2.6.3 Phương pháp phân mảnh để tính toán mặt trượt tròn trong mái dốc đắp
có cốt ................................................................................................................46
2.6.3.1 Sử dụng phương pháp phân mảnh của W.Fllenius để kiểm tra ổn

định mái dốc có cốt ......................................................................................47
2.6.3.2 Sử dụng phương pháp phân mảnh của W.Bishop để kiểm tra ổn định
mái dốc có cốt ..............................................................................................50
CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH BÀI TOÁN ỨNG DỤNG .......................................54
3.1 Giới thiệu về phần mềm ReSSA (3.0) ................................................................54
3.2 Bài toán nghiên cứu.............................................................................................60
3.2.1 Mục đích nghiên cứu ...............................................................................60
3.2.2 Trường hợp tính ổn định .........................................................................60
3.2.3 Lựa chọn các thông số .............................................................................61
3.2.3.1 Chọn mặt cắt đê nghiên cứu .............................................................61
3.2.3.2 Đặc trưng đất đắp và đất nền ...........................................................61
3.2.2.3 Đặc trưng cốt gia cường ( Vải địa kỹ thuật) ....................................62
3.2.4 Các bài toán nghiên cứu ..........................................................................63
3.2.5 Kết quả tính toán, phân tích và đánh giá .................................................64


3.3 Phân tích bài toán ứng dụng ................................................................................89
3.3.1 Phương pháp 1: Tính theo tra đường quan hệ .........................................92
3.3.2 Phương pháp 2: Dùng phần mềm ReSSA (3.0) ......................................93
3.3.3 So sánh giữa hai kết quả tính ...................................................................95
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...............................................................................96
1. Các kết quả đạt được của luận văn ........................................................................96
2. Một số vấn đề tồn tại .............................................................................................97
3. Kiến nghị ...............................................................................................................97
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................99
PHỤ LỤC ...............................................................................................................100


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Một số hình ảnh vải địa kỹ thuật dệt ...........................................................6

Hình 1.2 Một số hình ảnh vải địa kỹ thuật không dệt ................................................6
Hình 1.3 Sử dụng phên tre nứa gia cố nền đất yếu ở Đồng bằng sông Cửu Long .....8
Hình 1.4 Công trình có cốt là dải kim loại thép không rỉ ...........................................8
Hình 1.5 Trải VĐKT và thảm xơ dừa cho nền đê đồng bằng Sông Cửu Long ..........8
Hình 1.6 Công trình sử dụng cốt là lưới địa kỹ thuật, màng polime địa kỹ thuật. ....8
Hình 1.7 Hình dạng kết cấu lưới địa kỹ thuật Tensar ................................................9
Hình 1.8 Gia cố nền đê đi qua vùng đầm lầy, lún sụt bằng lưới Tensar ....................9
Hình 1.9 Vải địa kỹ thuật làm chức năng phân cách ................................................10
Hình 1.10 Vải địa kỹ thuật có chức năng gia cố mái dốc-Reinforced slope ...........10
Hình 1.11 Một số kết cấu điển hình trong ứng dụng trong xây dựng giao thông ....11
Hình 1.12 Vải địa kỹ thuật có chức năng bảo vệ dùng trong kè lát mái - Protection
...................................................................................................................................11
Hình 1.13 Vải địa kỹ thuật có chức năng lọc ...........................................................12
Hình 1.14 Cấu tạo mương tiêu thoát nước ngầm có sử dụng vải địa kỹ thuật .........12
Hình 1.15 Một số thiết bị tiêu thoát nước có sử dụng vải điạ kỹ thuật ....................13
Hình 1.16 Tường chắn đất có cốt VĐKT trong khu biệt thự Sunrise-Đà Nẵng ......16
Hình 1.17 Phân cách ổn định nền đường..................................................................16
Hình 1.18 Một số ứng dụng chức năng lọc của vải địa kỹ thuật trong thủy lợi .......17
Hình 1.19 Một số ứng dụng của ống vải địa kỹ thuật ..............................................18
Hình 1.20 VĐKT dùng trong điều kiện đất thi công khó khăn vùng ĐBSCL .........20
Hình 1.21 VĐKT dùng gia cố mái dốc ....................................................................20
Hình 1.22 Kè lát mái Sông Hồng .............................................................................20
Hình 1.23 Dự án đã hoàn thành đường Láng - Hòa Lạc ..........................................20
Hình 1.24 Công trình khu xử lý và chôn rác thải thành phố Hòa Bình, tỉnh Hòa
Bình ...........................................................................................................................21
Hình 2.1 Tác dụng của cốt đối với đất .....................................................................27
Hình 2.2 Cơ chế gia cường tường và mái dốc bằng cốt ...........................................28
Hình 2.3 Mái đắp có cốt trên nền đất yếu ................................................................29

Hình 2.4 Sơ đồ xác định vị trí mặt trượt khả dĩ........................................................31
Hình 2.5 Sơ đồ lực tác dụng lên khối trượt ABC .....................................................32
Hình 2.6 Sơ đồ xác định lực kéo neo T kéo ................................................................34
Hình 2.7 Cơ chế gia cường tường và mái dốc bằng cốt ...........................................36
Hình 2.8 Cơ chế phá hoại khối đất đắp và mái có cốt trên nền đất mềm yếu (theo
Fowler và Koener, 1987)...........................................................................................38
Hình 2.9 Sơ đồ tính toán theo phương pháp W.Fellenius ........................................40
Hình 2.10 Sơ đồ tính theo phương pháp W.Bishop đơn giản ..................................42
Hình 2.11 Các trạng thái giới hạn phá hoại về ổn định ngoài ..................................44
Hình 2.12 Các trạng thái giới hạn phá hoại về ổn định nội bộ .................................44
Hình 2.13 Các trạng thái giới hạn phá hoại về ổn định hỗn hợp ..............................45
Hình 2.14 Phương pháp phân mảnh với mặt trượt tròn để tính ổn định mái đốc
trong đất có cốt ..........................................................................................................46
Hình 2.15 Phương pháp phân mảnh với mặt trượt tròn của Bishop.........................50
Hình 3.1 Giao diện phần mềm ReSSA (3.0) ............................................................54
Hình 3.2 Menu chính của phần mềm ReSSA (3.0) ..................................................55
Hình 3.3 Nhập dữ liệu cho bài toán ..........................................................................56
Hình 3.4 Giao diện nhập số lượng lớp đất................................................................57
Hình 3.5 Giao diện nhập dữ liệu các lớp đất ............................................................57
Hình 3.6 Giao diện nhập tải trọng ............................................................................58
Hình 3.7 Giao diện nhập lựa chọn kiểu cốt ..............................................................58
Hình 3.8 Giao diện nhập thông số của cốt ...............................................................59
Hình 3.9 Giao diện lựa chọn bán kính tính ổn định mái ..........................................60
Hình 3.10 Biểu đồ quan hệ (Fs~S v ) trong trường hợp đất nền ϕ n =20;c n =6(KN/m2);
chỉ tiêu đất đắp thay đổi ϕ đ =(50; 100; 150; 200) và c đ =4 (KN/m2) ............................65
Hình 3.11 Biểu đồ quan hệ (Fs~S v ) trong trường hợp đất nền ϕ n =20; c n =6(KN/m2);
chỉ tiêu đất đắp thay đổi ϕ đ =(50; 100; 150; 200) và c đ =8 (KN/m2) ............................66
Hình 3.12 Biểu đồ quan hệ (Fs~S v ) trong trường hợp đất nền ϕ n =20; c n =6(KN/m2);
chỉ tiêu đất đắp thay đổi ϕ đ =(50; 100; 150; 200) và c đ =12 (KN/m2) ..........................67

Hình 3.13 Biểu đồ quan hệ (Fs~S v ) trong trường hợp đất nền ϕ n =20; c n =6(KN/m2);
chỉ tiêu đất đắp thay đổi ϕ đ =(50; 100; 150; 200) và c đ =15 (KN/m2) ..........................68
Hình 3.14 Biểu đồ quan hệ (Fs~S v ) trong trường hợp đất nền ϕ n =60; c n =6(KN/m2);
chỉ tiêu đất đắp thay đổi ϕ đ =(50; 100; 150; 200) và c đ =4 (KN/m2) ............................69
Hình 3.15 Biểu đồ quan hệ (Fs~S v ) trong trường hợp đất nền ϕ n =60; c n =6(KN/m2);
chỉ tiêu đất đắp thay đổi ϕ đ =(50; 100; 150; 200) và c đ =8 (KN/m2) ............................70
Hình 3.16 Biểu đồ quan hệ (Fs~S v ) trong trường hợp đất nền ϕ n =60; c n =6(KN/m2);
chỉ tiêu đất đắp thay đổi ϕ đ =(50; 100; 150; 200) và c đ =12 (KN/m2) ..........................71
Hình 3.17 Biểu đồ quan hệ (Fs~S v ) trong trường hợp đất nền ϕ n =60; c n =6(KN/m2);
chỉ tiêu đất đắp thay đổi ϕ đ =(50; 100; 150; 200) và c đ =15 (KN/m2) ..........................72
Hình 3.18 Biểu đồ quan hệ (Fs~S v ) trong trường hợp đất nền ϕ n =100;
c n =6(KN/m2); chỉ tiêu đất đắp thay đổi ϕ đ =(50; 100; 150; 200) và c đ =4 (KN/m2) ....73
Hình 3.19 Biểu đồ quan hệ (Fs~S v ) trong trường hợp đất nền ϕ n =100;
c n =6(KN/m2); chỉ tiêu đất đắp thay đổi ϕ đ =(50; 100; 150; 200) và c đ =8 (KN/m2) ....74
Hình 3.20 Biểu đồ quan hệ (Fs~S v ) trong trường hợp đất nền ϕ n =100;
c n =6(KN/m2); chỉ tiêu đất đắp thay đổi ϕ đ =(50; 100; 150; 200) và c đ =12 (KN/m2) ..75
Hình 3.21 Biểu đồ quan hệ (Fs~S v ) trong trường hợp đất nền ϕ n =100;
c n =6(KN/m2); chỉ tiêu đất đắp thay đổi ϕ đ =(50; 100; 150; 200) và c đ =15 (KN/m2) ..76
Hình 3.22 Biểu đồ quan hệ (Fs~S v ) trong trường hợp đất nền ϕ n =150;
c n =6(KN/m2); chỉ tiêu đất đắp thay đổi ϕ đ =(50; 100; 150; 200) và c đ =4 (KN/m2) ....77
Hình 3.23 Biểu đồ quan hệ (Fs~S v ) trong trường hợp đất nền ϕ n =150;
c n =6(KN/m2); chỉ tiêu đất đắp thay đổi ϕ đ =(50; 100; 150; 200) và c đ =8 (KN/m2) ....78
Hình 3.24 Biểu đồ quan hệ (Fs~S v ) trong trường hợp đất nền ϕ n =150;
c n =6(KN/m2); chỉ tiêu đất đắp thay đổi ϕ đ =(50; 100; 150; 200) và c đ =12 (KN/m2) ..79
Hình 3.25 Biểu đồ quan hệ (Fs~S v ) trong trường hợp đất nền ϕ n =150;
c n =6(KN/m2); chỉ tiêu đất đắp thay đổi ϕ đ =(50; 100; 150; 200) và c đ =15 (KN/m2) ..80
Hình 3.26 Biểu đồ quan hệ (Fs~ϕ n ) trong trường hợp không có cốt; chỉ tiêu đất đắp
thay đổi ϕ đ =(50; 100; 150; 200) và c đ =4 (KN/m2) ......................................................81

Hình 3.27 Biểu đồ quan hệ (Fs~ϕ n ) trong trường hợp không có cốt; chỉ tiêu đất đắp
thay đổi ϕ đ =(50; 100; 150; 200) và c đ =8 (KN/m2) ......................................................82
Hình 3.28 Biểu đồ quan hệ (Fs~ϕ n ) trong trường hợp không có cốt; chỉ tiêu đất đắp
thay đổi ϕ đ =(50; 100; 150; 200) và c đ =12 (KN/m2)....................................................83
Hình 3.29 Biểu đồ quan hệ (Fs~ϕ n ) trong trường hợp không có cốt; chỉ tiêu đất đắp
thay đổi ϕ đ =(50; 100; 150; 200) và c đ =15 (KN/m2)....................................................83
Hình 3.30 Biểu đồ quan hệ giữa hệ số ổn định (Fs)với các chỉ tiêu đất đắp c đ =4
và(ϕ đắp ) khác nhau ....................................................................................................85
Hình 3.31 Biểu đồ quan hệ giữa hệ số ổn định (Fs)với các chỉ tiêu đất đắp c đ =8
và(ϕ đắp ) khác nhau ....................................................................................................86
Hình 3.32 Biểu đồ quan hệ giữa hệ số ổn định (Fs) với các chỉ tiêu đất đắp c đ =12
và(ϕ đắp ) khác nhau ....................................................................................................87
Hình 3.33 Biểu đồ quan hệ giữa hệ số ổn định (Fs) với các chỉ tiêu đất đắp c đ =15
và(ϕ đắp ) khác nhau ....................................................................................................88
Hình 3.34 Sơ đồ tuyến đê lấn biển Kim Sơn Ninh Bình ..........................................90
Hình 3.35 Tra và nội suy bước cốt từ biểu đồ quan hệ giữa hệ số ổn định (Fs) với
các chỉ tiêu đất đắp c đ =4(kN/m2) và(ϕ đắp ) khác nhau ...............................................92
Hình 3.36 Kết quả tính toán ổn định tổng thể ..........................................................94
Hình 3.37 Kết quả tính toán sơ đồ chia thỏi .............................................................94
Hình 3.38 Bảng kết quả phân tích ............................................................................95


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 2.2 Trị số góc θ để xác định mặt trượt khả dĩ trong các trường hợp...............33
Bảng 2.3 Xác định trị số K K với các trường hợp góc dốc ........................................35
Bảng 3.1 Các chỉ tiêu cường độ cốt dùng trong tính toán ........................................62
Bảng 3.3 Các chỉ tiêu cơ lý đất dùng trong tính toán ...............................................64
Bảng 3.24 Các chỉ tiêu cơ lý của đất đắp và đất nền của tuyến đê lấn biển Kim Sơn
...................................................................................................................................91

PHỤ LỤC ................................................................................................................100
Bảng 2.1 Tính chất của vải địa kỹ thuật .................................................................102
Bảng 3.2 Các chỉ tiêu cao trình đặt và chiều dài cốt dùng trong tính toán .............103
Bảng 3.4 Hệ số ổn định tổng thể Fs khi đất nền có φ n =2 ;c n =6 với các loại đất đắp
c đ =4 và khoảng cách cốt khác nhau ........................................................................104
Bảng 3.5 Hệ số ổn định tổng thể Fs khi đất nền có φ n =2 ;c n =6 với các loại đất đắp
c đ =8 và khoảng cách cốt khác nhau ........................................................................104
Bảng 3.6 Hệ số ổn định tổng thể Fs khi đất nền có φ n =2 ;c n =6 với các loại đất đắp
c đ =12và khoảng cách cốt khác nhau .......................................................................104
Bảng 3.7 Hệ số ổn định tổng thể Fs khi đất nền có φ n =2 ;c n =6 với các loại đất đắp
c đ =15 và khoảng cách cốt khác nhau ......................................................................105
Bảng 3.8 Hệ số ổn định tổng thể Fs khi đất nền có φ n =6 ;c n =6 với các loại đất đắp
c đ =4 và khoảng cách cốt khác nhau ........................................................................105
Bảng 3.9 Hệ số ổn định tổng thể Fs khi đất nền có φ n =6 ;c n =6 với các loại đất đắp
c đ =8 và khoảng cách cốt khác nhau ........................................................................105
Bảng 3.10 Hệ số ổn định tổng thể Fs khi đất nền có φ n =6 ;c n =6 với các loại đất đắp
c đ =12 và khoảng cách cốt khác nhau ......................................................................106
Bảng 3.11 Hệ số ổn định tổng thể Fs khi đất nền có φ n =6 ;c n =6 với các loại đất đắp
c đ =15 và khoảng cách cốt khác nhau ......................................................................106
Bảng 3.12 Hệ số ổn định tổng thể Fs khi đất nền có φ n =10 ;c n =6 với các loại đất
đắp c đ =4 và khoảng cách cốt khác nhau .................................................................106
Bảng 3.13 Hệ số ổn định tổng thể Fs khi đất nền có φ n =10 ;c n =6 với các loại đất
đắp c đ =8 và khoảng cách cốt khác nhau .................................................................107


Bảng 3.14 Hệ số ổn định tổng thể Fs khi đất nền có φ n =10 ;c n =6 với các loại đất
đắp c đ =12 và khoảng cách cốt khác nhau ...............................................................107
Bảng 3.15 Hệ số ổn định tổng thể Fs khi đất nền có φ n =10 ;c n =6 với các loại đất
đắp c đ =15 và khoảng cách cốt khác nhau ...............................................................107
Bảng 3.16 Hệ số ổn định tổng thể Fs khi đất nền có φ n =15 ;c n =6 với các loại đất

đắp c đ =4 và khoảng cách cốt khác nhau .................................................................108
Bảng 3.17 Hệ số ổn định tổng thể Fs khi đất nền có φ n =15 ;c n =6 với các loại đất
đắp c đ =8 và khoảng cách cốt khác nhau .................................................................108
Bảng 3.18 Hệ số ổn định tổng thể Fs khi đất nền có φ n =15 ;c n =6 với các loại đất
đắp c đ =12 và khoảng cách cốt khác nhau ...............................................................108
Bảng 3.19 Hệ số ổn định tổng thể Fs khi đất nền có φ n =15 ;c n =6 với các loại đất
đắp c đ =15 và khoảng cách cốt khác nhau ...............................................................109
Bảng 3.20 Hệ số ổn định tổng thể Fs khi không bố trí cốt với đất nền có φ n =2
15;c n =6 với các loại đất đắp c đ =4 ..........................................................................109
Bảng 3.21 Hệ số ổn định tổng thể Fs khi khi không bố trí cốt với đất nền có φ n =2
÷15;c n =6 với các loại đất đắp c đ =8 ........................................................................109
Bảng 3.22 Hệ số ổn định tổng thể Fs khi khi không bố trí cốt với đất nền có φ n =2
÷15;c n =6 với các loại đất đắp c đ =12 ......................................................................110
Bảng 3.23 Hệ số ổn định tổng thể Fs khi khi không bố trí cốt với đất nền có φ n =2
÷15;c n =6 với các loại đất đắp c đ =15 ......................................................................110


1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Việt Nam có hệ thống sông suối với tổng chiều dài khoảng 25.000 km và
chiều dài bờ biển hơn 3000 km, do đó các công trình thủy lợi như đê sông, bờ bao,
đê biển, đê quai…chiếm một tỷ lệ rất lớn và đóng vai trò rất quan trọng trong đời
sống và sản xuất của người dân. Hệ thống đê sông, đê biển Việt Nam với tổng chiều
dài gần 8000 km được xây dựng, bồi trúc và phát triển từ lâu đời, qua nhiều thế hệ
người Việt Nam thực hiện. Qua chiều dài lịch sử, chiến tranh, thiên tai lũ lụt, nhiều
tuyến đê đã xuống cấp không còn đảm bảo yêu cầu phục vụ đời sống của nhân dân
như bảo vệ nhà cửa, đất đai khi lũ lụt hay kết hợp làm đường giao thông... Kết cấu
đê chủ yếu được làm từ vật liệu đất tại địa phương và do chính người dân địa
phương đắp thủ công, thường cao trình đê thấp, đỉnh đê rộng 2-3 m rất khó khăn

cho việc duy tu, bảo dưỡng. Mặt khác do yêu cầu cuộc sống cũng cần thiết phải xây
dựng những tuyến đê mới như đê lấn biển....
Một thực tế khó khăn hiện nay xây dựng mới tuyến đê trên nền đất yếu, với
vật liệu địa phương và phương pháp thủ công. Có hai giảp pháp đưa ra là mở rộng
mặt cắt và xử lý nền, tuy nhiên dẫn đến khối lượng thi công rất lớn, thời gian thi
công kéo dài, nhiều nơi không thực hiện được do không đáp ứng được khối lượng
vật liệu và yêu cầu kỹ thuật, tiến độ xây dựng.
Xuất phát từ thực trạng trên, việc nghiên cứu áp dụng công nghệ mới trong
xây dựng, tìm ra các biện pháp tăng ổn định cho các mái dốc của các công trình đắp
nói chung và mái đê nói riêng là một vấn đề cần thiết và cấp bách. Giải pháp gia
cường ổn định mái đê bằng cốt địa kỹ thuật là một giải pháp thích hợp để đáp ứng
các yêu cầu ổn định đê, có thể kết hợp giao thông, chống xói lở khi tràn nước, thu
nhỏ mặt cắt, hệ số mái đê, dễ thi công, thời gian hoàn thành ngắn, giảm khối lượng
đào đắp… mang lại hiệu quả kinh tế cao. Do đó đề tài ”Nghiên cứu giải pháp gia
cường ổn định mái dốc bằng cốt địa kỹ thuật – Ứng dụng cho đê biển Kim Sơn
– Ninh Bình” có ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn.


2
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài
- Hệ thống hóa cơ sở lý luận về công nghệ đất có cốt trong xây dựng và phân
tích cơ chế làm việc kết cấu đất có cốt.
- Nghiên cứu, đánh giá ổn định của mái đê có cốt bằng những phương pháp
hiện có, từ đó lựa chọn phưong pháp phân tích hợp lý.
- Dùng phần mềm ReSSA(3.0) tính ổn định mái có cốt khi thay đổi các chỉ
tiêu cơ lý (ϕ,c) đất nền, đất đắp, kết quả lập thành biểu đồ mối quan hệ, dùng tra sẵn
trong thiết kế sơ bộ.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Nghiên cứu giải pháp gia cường ổn định mái đê bằng cốt vải địa kỹ thuật trên
nền đất mềm yếu.

- Dùng phần mềm ReSSA(3.0) để tính với trường hợp cố định hình dạng mặt
cắt đê tính toán (chọn mặt cắt đê tiêu biểu cho hệ thống đê Việt Nam), thay đổi chỉ
tiêu cơ lý (ϕ,c) của đất nền, đất đắp, thay đổi bước cốt, kết quả lập thành biểu đồ
mối quan hệ, dùng tra sẵn trong thiết kế sơ bộ.
- Bài toán ứng dụng cho đê lấn biển Kim Sơn – Ninh Bình.
4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
- Hiện nay ở Việt Nam chưa có qui phạm thiết kế, tính toán ổn định công
trình đất có gia cố cốt, do đó cần tham khảo các kết quả nghiên cứu của các công
trình đã công bố, đồng thời dựa trên các qui chuẩn thiết kế của các nước tiên tiến
hiện đang áp dụng (như tiêu chuẩn Anh BS8006:1995) để chọn ra phương pháp tính
toán phù hợp.
- Với mô hình vật lý “Cân bằng giới hạn” và mặt trượt trụ tròn, phần mềm
ReSSA(3.0) của công ty ADAMA-Engineering Hoa Kỳ sử dụng phương pháp lát
cắt theo Bishop để kiểm tra ổn định cho khối đắp có cốt trên nền đất yếu.
- Sử dụng phần mềm ReSSA(3.0), tiến hành nghiên cứu cho bài toán có mặt
cắt đê đặc trưng, các chỉ tiêu cốt, đất đắp và đất nền biến đổi, để từ đó so sánh và rút
ra một số nhận xét cần thiết về tính hợp lý và các trường hợp có thể vận dụng các
phương pháp hiện hành cũng như chỉ ra một số hạn chế của chúng.


3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
VỀ VẬT LIỆU ĐẤT CÓ CỐT TRONG XÂY DỰNG
1.1 Lịch sử hình thành công nghệ đất có cốt
Đất được coi là một loại vật liệu xây dựng chỉ chịu nén như bê tông trong bê
tông cốt thép, đây là một loại vật liệu rẻ tiền, có sẵn, nhưng đặc trưng cơ học rất
kém, đặc biệt không chịu được kéo, chịu cắt.
Để khắc phục nhược điểm này, người ta đã nghiên cứu bằng cách gia cố cho
khối đất bằng các chất liên kết hữu cơ, vô cơ, hoá chất, hay dùng những loại vật liệu
bên ngoài gọi là cốt như cốt cứng: tre, gỗ, kim loại, hoặc các cốt mềm: cao su, vải

địa kỹ thuật... chúng có khả năng chịu kéo, và chịu cắt cao. Cốt được bố trí kích
thước, mật độ nhất định và được đặt vào đất trong quá trình xây dựng theo những
hướng có tính toán trước để tăng ổn định cho công trình nhờ ma sát giữa đất và cốt .
Đất có cốt không phải là một ý tưởng mới mẻ, mà đã được thực hiện từ rất lâu,
đã được loài người sáng tạo từ hàng ngàn năm trước để xây dựng nhiều công trình
như tháp cổ ở Ai Cập, Vạn Lý Trường Thành ở Trung Quốc... Ở các vùng nông
thôn Việt Nam, từ lâu đời, dân ta đã dùng rơm rạ để trộn vào đất sét để năng cao
chất lượng của gạch sống (không nung) và làm vữa trát tường, ở những vùng đầm
lầy, cửa sông ,đường, đê được đắp trên móng là cành cây, thân cây…như đê quai
lấn biển trên vùng phù xa non Nga Sơn, Hậu Lộc (Thanh Hóa)… Các phần cốt này
có khả năng chịu kéo cao, kết hợp có hiệu quả với đất chịu nén tốt sẽ hình thành
một vật liệu tổng hợp nửa cứng có độ vững bền cao. Tuy nhiên kỹ thuật đất có cốt
lúc bấy giờ còn mang tính chất kinh nghiệm, do nhận thức về đất có cốt của con
người còn ở giai đoạn cảm tính.
Năm 1963 một kỹ sư cầu đường người Pháp tên là Henry Vidal đã có ý tưởng
dùng đất có cốt để xây dựng các công trình, ông đã đề xuất thiết kế với cốt bằng dải
kim loại là thép không rỉ đặt trong đất đắp có chất lượng cao là cát và sỏi cuội sạch
để tạo ra ma sát cần thiết giữa đất đắp và cốt. Sau đó nhiều công trình đã được áp
dụng, tuy nhiên giá thành công trình rất cao. Sau khi cốt dạng lưới ( lưới thép) ra
đời đã mang lại hiệu quả kinh tế lớn vì cốt dạng lưới có khả năng chịu kéo cao hơn,


4
có thể dùng được với các loại đất đắp tại chỗ có chất lượng thấp và rẻ tiền.
Sự ra đời của vải địa kỹ thuật vào cuối những năm 60 là một phát hiện có tính
đột phá trong lĩnh vực địa kỹ thuật, từ đó đến nay, vải địa kỹ thuật đã phát triển với
tốc độ chóng mặt cả về hình loại, số lượng và chất lượng, ngày càng được sử dụng
rộng rãi trong các ngành xây dựng dân dụng, giao thông và thuỷ lợi. Ngày nay công
nghệ đất có cốt phát triển rất mạnh trên thế giới về các mặt chế tạo cốt và vỏ, ngày
càng được hoàn thiện và đạt đến trình độ kỹ thuật cao.

1.2 Khái quát về đất có cốt, cơ chế làm việc và ưu điểm của công nghệ đất có
cốt
1.2.1 Khái quát về đất có cốt
Đất có cốt là loại đất xây dựng có bố trí gia cường thêm bằng vải địa kỹ thuật
(Geotextiles), màng địa kỹ thuật (Geomembranes), lưới địa kỹ thuật (Geogrids),
lưới thép địa kỹ thuật để tăng cường khả năng ổn định của công trình đất.
Đến nay có hai quan điểm về đất có cốt chịu kéo: quan điểm thứ nhất coi đất
có cốt chịu kéo là loại vật liệu xây dựng mới, lấy tên là đất có cốt (reinforced soils);
quan điểm thứ hai nhìn nhận đất có gia cường cốt là một thành tựu mới về kỹ thuật
xây dựng công trình đất (earth structures) dựng neo chịu kéo như tường chắn đất,
mái đất (đường bộ, đê, đập), nền đất. Trong luận văn này, tác giả nghiên cứu khối
đất có cốt như một bộ phận của công trình đất có cốt, tức là theo quan điểm thứ hai.
1.2.2 Nguyên lý làm việc của công nghệ đất có cốt
Đất được coi là vật liệu xây dựng rẻ tiền, có sẵn, nhung có khả năng chịu kéo,
chịu cắt kém. Đặc biệt là đất yếu (thường φ và c nhỏ), đất dính, nước lỗ rỗng thoát
rất chậm, áp lực nước lỗ rỗng sẽ tăng rất nhanh khi có sự tăng tải từ bên ngoài dễ
gây mất ổn định đất nền và công trình. Vì vậy khi xây dựng các công trình đê sông,
bờ bao, đê biển... trên nền đất yếu, chúng ta phải mở rộng mặt cắt công trình, gia cố
nền dẫn đến khối lượng thi công rất lớn, hay khó thi công do không đảm bảo khối
lượng vật liệu và yêu cầu kỹ thuật.
Để giải quyết những khó khăn trên ta phải đi giải quyết vấn đề “nội tạng“ tức
là tăng cường độ chịu kéo ( tăng φ và c), tăng tốc độ thoát nước lỗ rỗng, cải thiện


5
phân bố tải trọng tác dụng lên công trình. Đó chình là ý tưởng hình thành công nghệ
đất có cốt. Việc đưa cốt như vải địa kỹ thuật có cường độ cao theo hướng chịu ứng
suất kéo chính sẽ tạo ra một vật liệu tổng hợp bán cứng bền vững. Khi công trình
được gia cố bằng nhiều lớp cốt có khả năng thoát và dẫn nước sẽ có tác dụng giảm
áp lực nước lỗ rỗng và tăng nhanh độ cố kết, dẫn đến tăng khả năng chịu lực và tăng

tiến độ thi công. Có cốt tham gia, ứng suất cục bộ sẽ được phân tán, nghĩa là đã có
sự phân bố lại tác động của tải trọng lên các bộ phận vật liệu của công trình.
1.2.3 Ưu điểm công nghệ đất có cốt
- Công nghệ đi vào giải quyết nội tạng, bản chất của vấn đề ổn định công trình
trên nền đất yếu .Cho phép sử dụng vật liệu tại chỗ; xây dựng công trình đất trên cả
nền đất yếu.
- Đối với bờ bao, đê, đập mái cho phép thu nhỏ mặt cắt và hệ số mái dốc, giảm
khối lượng thi công, tăng hiệu quả kinh tế.
- Thi công đơn giản, giảm thời gian thi công.
- Ổn định bền theo thời gian trong điều kiện dao động mực nước.
1.3 Các loại cốt trong đất và ứng dụng trong xây dựng
1.3.1 Vải địa kỹ thuật
Vải địa kỹ thuật được chế tạo từ các sản phẩm phụ của dầu mỏ (vật liệu
polime tổng hợp như PES ; PP ; PA; PE) dùng trong địa kỹ thuật với các chức năng
lọc, phân cách, tiêu , gia cố hoặc bảo vệ.
Vải địa kỹ thuật được chia làm ba nhóm chính dựa theo cấu tạo sợi vải:
a) Loại vải dệt
Công nghệ chế tạo loại vải này giống như chế tạo vải may mặc thông thường.
Vải gồm một hệ thống sợi dọc (warp) và ngang (wefl) vuông góc với nhau. Sợi dệt
vải địa kỹ thuật có thể là sợi kép hoặc sợi đơn có tiết diện tròn hoặc dẹt, đường kính
lớn từ 100÷300µm. Thông thường dùng sợi dọc của vải (warp) bền dài hơn sợi
ngang của vải (wefl). Do đó tính chất của vải là dị hướng. Vải dệt thường ứng dụng
làm cốt gia cường cho các công tác xử lý nền đất yếu.


6

Hình 1.1 Một số hình ảnh vải địa kỹ thuật dệt
b) Loại vải không dệt:
Vải địa kỹ thuật không dệt : Gồm các sợi vải dàn (theo cách làm cốt áo bông

kép) được liên kết với nhau bằng phương pháp hóa học (dùng chất dính), hoặc nhiệt
(dùng sức nóng), hoặc cơ (dùng kim dùi). Sợi vải dàn thành lớp dày mỏng dày từ
0.5mm đến vài mm với sự sắp xếp sợi vải không theo qui tắc mà theo xác suất tự
nhiên hoặc có định hướng theo một phương nào đó có chủ đích. Cũng như lớp bông
dàn, lớp sợi dàn thành lớp hầu như không có sức chịu kéo nên rất xộc xệch, thường
dùng cho các yêu cầu tầng lọc, phân cách, tiêu nước.

Hình 1.2 Một số hình ảnh vải địa kỹ thuật không dệt
c) Loại vải phức hợp:
Vải phức hợp: Là loại kết hợp giữa vải dệt và không dệt. Nhà sản xuất may
những bó sợi chịu lực (dệt) lên trên nền vải không dệt để tạo ra sản phẩm có đủ
chức năng vải dệt và không dệt. Vải địa kỹ thuật phức hợp được sử dụng để dẫn
nước, lọc nước, ngăn cách, gia cố.
1.3.2

Loại lưới địa kỹ thuật - Geogrids

Lưới địa kỹ thuật có mắt lưới ô vuông ( rộng vài mm đến vài cm) làm bằng
kim loại hoặc vật liệu chất dẻo có tính năng chịu kéo, được đặt nằm ngang trong


7
khối vật liệu đắp. Nhờ có lực kháng bị động của đất đối với các thanh cốt ngang và
lực ma sát giữa vật liệu đắp với bề mặt của lưới nên chống lại được sự di chuyển ra
phía ngoài của đất có cốt. Lưới vật liệu tổng hợp cường độ cao thường dùng làm rọ,
gabion thay thế gabion kim loại.
1.3.3

Màng polime địa kỹ thuật

Màng địa kỹ thuật là loại tấm mềm cách khí và cách nước (Hệ số thấm vào
khoảng 10-11÷10-13 cm/s).
Trong ứng dụng, loại vải địa kỹ thuật không dệt (thảm) thường dùng cho các
yêu cầu tầng lọc, phân cách, tiêu nước. Còn dùng để gia cố đất nói chung, hay chính
là làm cốt cho đất, là các loại vải địa kỹ thuật dệt, đan và lưới. Tuỳ theo yêu cầu cụ
thể mà dùng vải dệt, vải đan hay lưới.
1.3.4

Ứng dụng đất có cốt trong xây dựng công trình đất

Sự ra đời của đất có cốt được đánh giá cao trong địa kỹ thuật công trình như
sự ra đời của bê tông cốt thép trong xây dựng. Lĩnh vực khoa học kỹ thuật đất có
gia cường cốt chịu kéo đã có hơn 40 năm phát triển và hoàn thiện kể từ ngày Henri
Vidal (Pháp) đề xuất năm 1963, nhất là sau những năm 70 thuộc thế kỉ trước. Đơn
nguyên cốt có thể làm từ những vật liệu có khả năng chống sự duy giảm độ bền khi
bị chôn vùi trong đất đơn giản nhất như xơ dừa, phên tre... đến vật liệu nhân tạo như
thép, polyme.... Cốt có thể ở dạng tấm, lưới, dạng khung, dạng dải, dạng thanh...
Một số ứng dụng đất có cốt như:
+ Với việc sử dụng phên tre nứa, cành cây, rơm rạ, xơ dừa chỉ mang tính giải
quyết tạm thời vì vật liệu có các chỉ tiêu chịu lực thấp, có tuổi thọ không cao, tính
ứng dụng bị hạn chế (hình 1.3)
+ Năm 1963 kỹ sư Henry Vidal người Pháp đã có ý tưởng dùng cốt bằng dải
kim loại là thép không rỉ đặt trong đất đắp có chất lượng cao là cát và sỏi cuội sạch
để tạo ra ma sát cần thiết giữa đất đắp và cốt để xây dựng các công trình, tuy nhiên
giá thành rất cao (hình 1.4)


8

Hình 1.3 Sử dụng phên tre nứa gia cố

Hình 1.4 Công trình có cốt là dải kim

nền đất yếu ở Đồng bằng sông Cửu Long

loại thép không rỉ

+ Sự ra đời của cốt liệu polime vải địa kỹ thuật là một bước tiến quan trọng
đối với công nghệ đất có cốt.

Hình 1.5 Trải VĐKT và thảm xơ dừa cho nền đê Đồng bằng sông Cửu Long

Hình 1.6 Công trình sử dụng cốt là lưới địa kỹ thuật, màng polime địa kỹ thuật.


9
+ Lưới địa kỹ thuật Tensar ra đời từ những năm 1980 ở Anh đã được ứng
dụng cho việc xây dựng các công trình bảo vệ bờ như đê, kè biển, xây dựng đường
giao thông đi qua nền đất yếu …Ở Việt Nam những năm gần đây đã ứng dụng giải
pháp Tensar bảo về các mái dốc các công trình phía Bắc hay thi công đê ở đồng
bằng sông Cửu Long.

Hình 1.7 Hình dạng kết cấu lưới địa kỹ thuật Tensar

Hình 1.8 Gia cố nền đê đi qua vùng đầm lầy, lún sụt bằng lưới Tensar
1.4 Khái quát chức năng và tính chất vật lý của vải địa kỹ thuật
1.4.1 Chức năng của vải địa kỹ thuật
Trong các loại công trình đất, vải địa kỹ thuật thực hiện 5 chức năng cơ bản
đơn lẻ hoặc kết hợp tuỳ thuộc vào các ứng dụng:
1.4.1.1 Chức năng phân cách ( Seperation)

Lớp vải địa kỹ thuật dùng để ngăn cách giữa hai lớp vật liệu có kích thước hạt
khác nhau (có những đặc tính khác nhau về khả năng thấm, độ ma sát, khả năng


10
chịu tải), dưới tác động của ứng suất nhất là những ứng suất do các phương tiện vận
chuyển tác động lên làm cho vật liệu hạt giữ nguyên vẹn các đặc tính cơ học của nó.

Hình 1.9 Vải địa kỹ thuật làm chức năng phân cách
1.4.1.2 Chức năng gia cường (Reinforcement)
Vải địa kỹ thuật có tính chịu kéo cao. Người ta lợi dụng đặc tính này để truyền
cho đất một cường độ chịu kéo nào đó theo kiểu gia cố cốt cho đất hoặc chứa đất
vào các túi vải địa kỹ thuật.

Hình 1.10 Vải địa kỹ thuật có chức năng gia cố mái dốc-Reinforced slope
Hình 1.11 là một số kết cấu điển hình trong ứng dụng cho công trình giao
thông như:
- Vải địa kỹ thuật tăng cường ổn định tổng thể (hình 1.11 a);
-Vải địa kỹ thuật tạo mái dốc, rất dốc để tiết kiệm diện tích đất (hình 1.11b,c)
- Vải địa kỹ thuật tường chắn đất có cốt (hình 1.11d);
- Vải địa kỹ thuật tăng cường ổn định vùng đất đắp (hình 1.11 e, f).


11

(b)

(a)

(d)

(c)

(e)

Vïng ®Êt yÕu

(f)

Hình 1.11 Một số kết cấu điển hình trong ứng dụng trong xây dựng giao thông
1.4.1.3 Chức năng bảo vệ (Protection)
Ngoài độ bền cơ học như bền kéo, chống đâm thủng cao … thì vải địa kỹ thuật
còn có tính bền môi trường (chịu nước mặn) và khả năng tiêu thoát nước nhanh.
Nên vải địa kỹ thuật được kết hợp với các vật liệu khác như thảm đá, rọ đá, đá hộc,
bê tông … để chế tạo lớp đệm chống xói cho đê, đập, bờ biển, trụ cầu, chống thẩm
lậu bờ, lòng dẫn, trải vải xuống đáy sông thay cho bè chìm giữ hình dạng dòng chảy
không đổi.

Hình 1.12 Vải địa kỹ thuật có chức năng bảo vệ dùng trong kè lát mái


12
1.4.1.4 Chức năng lọc ( Filtration)
Lớp vải địa kỹ thuật đóng vai trò là lớp lọc được đặt giữa hai lớp đất có độ
thấm nước và cỡ hạt khác nhau, chức năng của lớp lọc là tránh sự trôi đất từ phía
đất có cỡ hạt mịn hơn vào lớp vật liệu thô. Lớp lọc nhằm đảm bảo một dòng nước
không có áp trong suốt tuổi thọ của công trình.

Hình 1.13 Vải địa kỹ thuật có chức năng lọc
1.4.1.5 Chức năng tiêu thóat nước ( Drainage)

Khả năng thấm theo phương vuông góc với mặt phẳng vải địa kỹ thuật không
dệt để chế tạo mương tiêu thoát nước ngầm. Dòng thấm trong đất sẽ tập trung đến
rãnh tiêu có bố trí lớp vải lọc và dẫn đến khu tập trung nước bằng đường ống tiêu.
Vải địa kỹ thuật dùng để thoát nước cần có đủ chiều dày để chuyển được lưu lượng
nước cần thoát.

Hình 1.14 Cấu tạo mương tiêu thoát nước ngầm có sử dụng vải địa kỹ thuật