Tự động hóa tính toán thiết kế lựa chọn tường chắn đất hợp lý trong xây dựng đường ô tô ở chdcnd lào

..

Bộ giáo dục và đào tạo
Trờng đại học giao thông vận tải
-----------------------------

VIKHONE SAYNHAVONG

tự động hóa tính toán thiết kế,
lựa chọn tờng chắn đất hợp lý trong
xây dựng đờng ôtô ở chdcnd lào

luận án tiến sĩ kỹ thuật

Hà Nội - 2011


Bộ giáo dục và đào tạo
Trờng đại học giao thông vận tải
-----------------------------

VIKHONE SAYNHAVONG

tự động hóa tính toán thiết kế,
lựa chọn tờng chắn đất hợp lý
trong xây dựng đờng ôtô ở chdcnd lào
Chuyên ngành : Xây dựng đờng ô tô
và đờng thành phố
MÃ số

: 62.58.30.01

luận án tiến sĩ kỹ thuật

THầY HƯớNG DẫN KHOA HọC :
1- PGS.TS Bùi Xuân Cậy
2- PGS.TS Trần Tn HiƯp

Hµ Néi - 2011


mục lục
lời cam đoan
lời cảm ơn
Danh mục ký hiệu cơ bản sử dụng trong luận án
Danh mục các hình trong luận án
danh mục các bảng trong luận án

Mở đầu1
Chơng 1: Khái quát về đặc điểm điều kiện tự nhiên,
thực trạng mạng lới giao thông, tình hình áp
dụng kết cấu tờng chắn đất ở Lào và một số
loại hình tờng chắn đất điển hình ................................. 4
1.1 Đặc điểm về điều kiện tự nhiên của nớc CHDCND Lào........................... 4
1.1.1 Đặc điểm về vị trí địa lý và địa hình của Lào........................................... 4
1.1.2 Đặc điểm về điều kiện địa chất của Lào .................................................. 6
1.1.3 Đặc điểm về khí hậu ở Lào....................................................................... 7
1.2 Thực trạng mạng lới giao thông của Lào ................................................. 8
1.2.1 Thực trạng hệ thống mạng lới giao thông của Lào ................................ 8
1.2.2 Tình trạng h hỏng taluy nền đờng mạng lới đờng ở Lào................ 11
1.2.2.1 Nguyên nhân chính dẫn đến h hỏng taluy nền đờng....................... 11

1.2.2.2 Thực trạng h hỏng taluy nền đờng................................................... 12
1.3 Tình hình áp dụng kết cấu tờng chắn đất ở Lào ...................................... 13
1.4 Tình trạng h hỏng tờng chắn đất ở Lào ................................................. 17
1.5 Tổng quan về tờng chắn đất điển hình .................................................... 20
1.5.1 Tờng chắn trọng lực.............................................................................. 20
1.5.2 Tờng mỏng bê tông cốt thép................................................................. 24
1.5.3 Tờng chắn đất có cốt ............................................................................ 25
1.6 Kết luận chơng 1 ..................................................................................... 29
Chơng 2: tổng quan về CáC phơng pháp tính toán
tờng chắn đất.............................................................................. 30


2.1 Tổng quan về phơng pháp tính toán tờng chắn đất ............................... 30
2.1.1 Phơng pháp tính toán áp lực đất lên tờng chắn.................................. 30
2.1.1.1 Nguyên lý tính áp lực đất chủ động theo C.A.Coulomb. ................... 30
2.1.1.2 Nguyên lý tính áp lực đất bị động theo C.A.Coulomb....................... 37
2.1.1.3 Lý luận áp lực đất của V.V.Sokolovsky ............................................. 38
2.1.2 Phơng pháp tính toán thiết kế tờng chắn trọng lực............................ 40
2.1.3 Phơng pháp tính toán tờng chắn đất rọ đá.......................................... 46
2.1.3.1 Tính áp lực đất chủ động tác dụng lên tờng chắn đất rọ đá .............. 46
2.1.3.2 Tính kiểm tra ổn định trợt của tờng chắn đất rọ đá........................ 48
2.1.2.3 Tính kiểm tra ổn định lật của tờng chắn đất rọ đá ........................... 49
2.1.3.4 Tính toán ổn định trợt sâu ................................................................ 50
2.1.3.5 Tính độ bền của tờng chắn rọ đá ...................................................... 51
2.1.4 Phơng pháp tính toán tờng chắn đất có cốt lới thép ......................... 52
2.1.5 Phơng pháp tính toán tờng chắn đất có cốt vải địa kỹ thuật............... 55
2.1.5.1 Xác định các ứng suất tác dụng vào tờng chắn ................................. 55
2.1.5.2 Xác định khoảng cách giữa các lớp vải địa kỹ thuật........................... 57
2.1.5.3. Xác định chiều dài của vải địa kỹ thuật ............................................. 57
2.1.5.4 Kiểm tra ổn định tờng chắn............................................................... 58

2.2 Tổng quan về các phơng pháp tính ổn định trợt sâu.............................. 60
2.2.1 Nhóm phơng pháp phân tích trạng thái ứng suất biến dạng................. 60
2.2.2 Nhóm phơng pháp cân bằng giới hạn................................................... 61
2.2.2.1 Phơng pháp tính ổn định mái dốc bằng phơng pháp của Fellenius
và Bishop ................................................................................................. 61
2.2.2.2 Ưu nhợc điểm của nhóm phơng pháp cân bằng giới hạn................ 64
2.3 Nhận xét chung ......................................................................................... 64
CHƯƠNG 3: PHáT TRIểN PHƯƠNG PHáP CÂN BằNG GIớI HạN
TổNG QUáT TíNH áp lực đất lên TƯờNG CHắN và ổn
định trợt sâu kết cấu tờng chắn TRọNG LựC....... 66
3.1 Giới thiệu phơng pháp cân bằng giới hạn tổng quát ............................... 66
3.1.1 Mô tả chung về phơng pháp cân bằng giới hạn tổng quát.................... 66


3.1.2 Mô hình tính và các phơng trình cơ bản trong phơng pháp

cân

bằng giới hạn tổng quát........................................................................... 68
3.1.2.1 Mô hình tính trong phơng pháp GLEM ............................................ 68
3.1.2.2 Các phơng trình cơ bản trong phơng pháp GLEM .......................... 69
3.1.3 Thiết lập bài toán và phơng pháp giải trong GLEM............................. 71
3.1.3.1 Thiết lập bài toán trong GLEM ........................................................... 71
3.1.3.2 So sánh số phơng trình và số ẩn ........................................................ 71
3.1.3.3 Kỹ thuật giải phơng trình ................................................................. 72
3.1.4 Thuật toán tối u tìm mặt trợt nguy hiểm ............................................ 75
3.1.4.1 Nguyên tắc xác định mặt trợt nguy hiểm ......................................... 75
3.1.4.2 Các tọa độ sử dụng trong quá trình tối u hóa ................................... 75
3.1.4.3 Phơng pháp lặp Newton để xác định mặt trợt nguy hiểm ............... 77
3.1.4.4 Thuật toán tối u tìm hệ số ổn định nhá nhÊt Fsmin ............................ 83

3.2 Ph¸t triĨn GLEM tÝnh t−êng chắn trọng lực trong trờng hợp

đất

đồng nhất................................................................................................. 86
3.2.1 Phát triển GLEM tính toán áp lực đất chủ động lên tờng chắn trong
trờng hợp đất đồng nhất ........................................................................ 86
3.2.1.1 Mô hình tính và các phơng trình tính áp lực đất chủ động lên
tờng chắn trong trờng hợp đất đồng nhất bằng GLEM ....................... 86
3.2.1.2 Thiết lập bài toán và phơng pháp giải bài toán tính áp lực đất chủ
động bằng GLEM.................................................................................... 87
3.2.1.3 Nguyên tắc xác định mặt trợt nguy hiểm trong bài toán tính áp lực
đất chủ động bằng GLEM ....................................................................... 88
3.2.1.4 ThuËt to¸n tèi −u hãa tÝnh to¸n ¸p lùc ®Êt chđ ®éng Eax ..................... 90
3.2.2 Ph¸t triĨn GLEM tÝnh toán áp lực đất bị động lên tờng chắn trong
trờng hợp đất đồng nhất ........................................................................ 92
3.2.2.1 Mô hình tính và phơng trình tính áp lực đất bị động lên

tờng

chắn trong trờng hợp đất đồng nhất bằng GLEM ................................. 92
3.2.2.2 Thiết lập bài toán và phơng pháp giải bài toán tính áp lực đất bị
động theo GLEM..................................................................................... 93


3.2.2.3 Nguyên tắc xác định mặt trợt nguy hiểm trong bài toán tính áp lực
đất bị động bằng GLEM.......................................................................... 95
3.2.2.4 Thuật toán tối u hóa tính toán áp lực đất bị động Epx ........................ 96
3.2.3 Phơng pháp tính toán ổn định lật của tờng chắn trọng lực

trong

trờng hợp đất đồng nhất bằng GLEM ................................................... 99
3.3 Phát triển phơng pháp cân bằng giới hạn tổng quát tính toán ổn định
trợt sâu tờng chắn trọng lực trong trờng hợp đất đồng nhất............ 100
3.3.1 Mô hình tính và các phơng trình cơ bản ổn định trợt sâu tờng chắn
trọng lực trong trờng hợp đất đồng nhất bằng GLEM ........................ 101
3.3.1.1 Mô hình tính ổn định trợt sâu tờng chắn trọng lực trong trờng
hợp đất đồng nhất bằng GLEM............................................................. 101
3.3.1.2 Các phơng trình cơ bản tính ổn định trợt sâu tờng chắn trọng lực
trong trờng hợp đất đồng nhất bằng GLEM........................................ 103
3.3.2 Thiết lập bài toán và phơng pháp giải bài toán tính ổn định

trợt

sâu tờng chắn trọng lực trờng hợp đất đồng nhất bằng GLEM......... 104
3.3.3 Nguyên tắc xác định mặt trợt nguy hiểm trong bài toán tính ổn
định trợt sâu tờng chắn trọng lực trờng hợp đất đồng nhất bằng
GLEM.................................................................................................... 105
3.4 Phát triển GLEM tính tờng chắn trọng lực trong trờng hợp đất nhiều
lớp.......................................................................................................... 107
3.4.1 Mô hình tính và các phơng trình cơ bản tính tờng chắn trọng lực
trong trờng hợp đất nhiều lớp bằng GLEM......................................... 107
3.5 Lập chơng trình tính áp lực đất và ổn định trợt sâu tờng chắn bằng
GLEM trên Excel .................................................................................. 112
3.5.1 Lập bảng nhập số liệu tính toán ........................................................... 112
3.5.2 Lập bảng tính toán................................................................................ 113
3.5.3 Lập bảng in kết quả tính cho từng phơng án ...................................... 113
3.6 KÕt luËn ch−¬ng 3 ................................................................................... 113

CHƯƠNG 4: tối u hoá lựa chọn kết cấu tờng chắn
TRọNG LựC hợp lý ........................................................................ 114
4.1 Nguyên tắc chung.................................................................................... 114
4.3 Mô hình bài toán tối u hoá .................................................................... 115
4.3.1 Hàm mục tiêu ....................................................................................... 115
4.3.2 Điều kiện ràng buộc ............................................................................. 116
4.4 Các trờng hợp tính toán ......................................................................... 117
4.4.1 Bài toán 1: Tính toán, lựa chọn kết cấu tờng chắn trọng lực hợp lý
cho trờng hợp đất đồng nhất................................................................ 117
4.4.2 Bài toán 2: tính toán, lựa chọn kết cấu tờng chắn trọng lực hợp
lý cho trờng hợp đất nhiều lớp............................................................. 125
Giải bài toán 2: .............................................................................................. 125
4). Tổng hợp kết quả và lựa chọn kết cấu tờng chắn hợp lý........................ 130
4.5 Kết luận chơng 4 ................................................................................... 131
kết luận và kiến nghị .................................................................... 132
1. KÕt ln ..................................................................................................... 132
2. KiÕn nghÞ ................................................................................................... 133
phơ lơc
danh mơc các công trình đ công bố
tài liệu tham khảo


cộng hòa x hội chủ nghĩa việt nam
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
.............................
Hà Nội, tháng 03 năm 2011

lời cam đoan
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.

Các số liệu, kết quả trong luận án là trung thực và cha từng đợc ai
công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Tác giả luận án

Vi Khone Say Nha Vong


Lời cảm ơn
Tác giả luận án xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới PGS.TS Bùi Xuân
Cậy và PGS.TS Trần Tuấn Hiệp đ tận tình hớng dẫn và cho nhiều chỉ dẫn
khoa học giá trị và thờng xuyên động viên, tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ
tác giả hoàn thành bản luận án và nâng cao năng lực khoa học kỹ thuật bản
thân.
Tác giả xin chân thành cảm ơn tới TS Lơng Xuân Bính đ giúp đỡ và
cho nhiều ý kiến chỉ dẫn giá trị trong quá trình nghiên cứu phơng pháp tính
toán cụ thể trong luận án.
Tác giả xin chân thành cảm ơn tới các cán bộ giáo viên của Bộ môn Sức
bền Vật liệu, Bộ môn Đờng bộ, Bộ môn Cầu - Hầm, Phòng Đào tạo sau Đại
học - Đại học Giao thông Vận tải đ tạo mọi điều kiện giúp đỡ tác giả trong
quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án.
Cuối cùng tác giả muốn bày tỏ lòng biết ơn tới bạn bè, ngời thân trong
gia đình đ thông cảm, động viên, khích lệ và luôn chia sẻ những khó khăn
với tác giả trong suốt thời gian thực hiện luận án.

Hà Nội, tháng 03 năm 2011

Vi Khone Say Nha Vong

Danh mục ký hiệu cơ bản sử dụng trong luận ¸n
ϕ - gãc ma s¸t cđa ®Êt...................................................................................... 32
δ - gãc ma sát ngoài......................................................................................... 32

- góc nghiêng của lng tờng....................................................................... 32
- góc tạo bởi phơng mặt trợt với phơng ngang........................................ 32

Trong đó: ......................................................................................................... 33
W - trọng lợng của lăng thể trợt. ................................................................. 33
a - hệ số áp lực đất chủ động......................................................................... 34
b0 - chiều rộng của tải trọng phân bố đều cục bộ. ........................................... 36
d - khoảng cách từ cạnh bên của tải trọng đến mép trong của đỉnh tờng...... 36
p - hệ số áp lực đất bị động, trong trờng hợp tổng quát tính....................... 37
z - chiều sâu của điểm tính toán ở dới mặt đất (m). ..................................... 40
- góc nội ma sát của đất (vật liệu đắp). ........................................................ 40
- dung trọng của đất (vật liệu đắp).............................................................. 40
'a - hệ số áp lực đất chủ động W.T.Rankine. .................................................. 40
M - mômen tính toán đối với tâm tiết diện...................................................... 43
N - áp lực thẳng đứng. ..................................................................................... 43
Gtc - trọng lợng phần tờng chắn và đất chất lên tờng chắn phía trên mặt
cắt tính toán............................................................................................... 43
Ex, Ey - thành phần áp lực đất nằm ngang và thẳng đứng................................ 43
n1, n2 - hệ số vợt tải........................................................................................ 43
b - chiều rộng tại mặt cắt tính toán.................................................................. 44
m - hệ số điều kiện làm việc m = 0,8ữ0,9. ...................................................... 44
Rn - cờng độ kháng nén của vật liệu tờng.................................................... 44
m1 - hệ số điều kiện làm việc .......................................................................... 44
fo - hệ số ma sát giữa đáy móng. ..................................................................... 44
t - träng l−ỵng thĨ tÝch cđa t−êng, (t/m3) ...................................................... 45
W, - hệ số phụ thuộc hình dạng mặt cắt tờng và đợc xác định bằng

cách tính đúng dần với các giá trị b khác nhau......................................... 45
a - hệ số ¸p lùc ®Êt chđ ®éng cđa C.A.Coulomb:........................................... 47
H - chiỊu cao của tờng chắn đất (m). ............................................................ 47


t - dung trọng tự nhiên của đất (T/m3)............................................................ 47
- góc ma sát trong của đất (độ). .................................................................. 47
- góc ma sát giữa đất và tờng chắn (độ), cã thĨ lÊy b»ng δ = ϕ ®èi víi ®Êt
rêi. ............................................................................................................. 47
- góc nghiêng mặt tờng phía trong so với mặt thẳng đứng (độ), ............... 47
- góc nghiêng của mặt đất đắp sau tờng chắn (độ)..................................... 47
Fc - lực chống trợt .......................................................................................... 48
Ftr - lực gây trợt.............................................................................................. 48
Mg - mô men giữ.............................................................................................. 49
Ml - mô men gây lật ........................................................................................ 49
Pg - trọng lợng của rọ đá................................................................................ 49
Pt - trọng lợng đất trên chiều rộng tính toán của móng. ................................ 49
Eav và Eah - thành phần đứng và ngang của áp lực đất chủ động lên tờng
chắn. .......................................................................................................... 49
S' - khoảng cách từ trọng tâm G của tờng đến điểm F,S. .............................. 49
d - khoảng cách từ thành phần đứng và từ thành phần ngang của áp lực đất
chủ động đến điểm F................................................................................. 50
By - chiều rộng tại mặt cắt nằm ngang ở độ cao y........................................... 51
e - độ lƯch t©m cđa lùc nÐn, e = M/N. ............................................................. 51
[σ]n - khả năng chịu lực của đất nền............................................................... 52
Fl - tiÕt diƯn ngang cđa l−íi thÐp chÞu kÐo trong mét líp................................ 53
[σ] - øng st kÐo cho phÐp cđa l−íi thÐp. ...................................................... 53
Fms = tan ϕ - sè ma s¸t giữa đất đắp và lới thép. ............................................. 54
h - tổng các ứng suất theo phơng ngang tại vị trí tính toán ......................... 57
- góc ma sát trợt giữa đất và vải địa kỹ thuật.............................................. 58

W1- trọng lực một nửa khối lợng đất sát tờng có chiều cao H .................... 59
W2 -trọng lực của một nửa khối đất còn lại cã chiỊu cao 2/3 H ..................... 59
X1 - c¸nh tay đòn của mômen do lực W1 tính từ tâm trọng lực W1 đến sát tờng... 59
X2 - cánh tay đòn của mômen do lực W2 tính từ tâm trọng lực W2 đến sát
tờng.......................................................................................................... 59
L - chiều dài chôn vào đất của vải địa kỹ thuật trên mặt tờng ...................... 59
H - chiỊu cao cđa t−êng ch¾n .......................................................................... 59


C - lực dính của đất nền dới tờng chắn........................................................ 59
NC, Nq, N - Các hệ số khả năng chịu tải không giữ nguyên, chúng phụ
thuộc vào lực dính, góc ma sát trong và độ chặt của nền đất.................... 60
- dung trọng của đất nền dới tờng chắn.................................................... 60
B - chiều rộng của tờng chắn......................................................................... 60
q - áp lực tạm thời tác dụng lên bề mặt đất sau tờng chắn ........................... 60
m - sức chống cắt huy động để duy trì điều kiện cân bằng............................ 62
f - sức chống cắt của đất ............................................................................... 62
i - góc nghiêng của mặt phẳng đáy khối thứ i so với mặt nằm ngang........... 69
Ri, Ri+1 - độ dài của mặt phẳng giữa khối thứ i, i+1. ....................................... 69
Si - độ dài của mặt phẳng đáy khối thứ i. ........................................................ 69
Hi, Hi+1 - lực pháp tuyến trên mặt phẳng giữa khối thứ i, i+1. ........................ 69
Vi, Vi+1 - lực tiếp tuyến trên mặt phẳng giữa khối thứ i, i+1. .......................... 69
i, i+1 - góc nghiêng của mặt phẳng giữa khối thứ i và thứ i+1 so với mặt
phẳng nằm ngang. ..................................................................................... 69
Ni - lực pháp tuyến trên mặt phẳng thứ i của mặt trợt chính. ........................ 69
Ti - lực tiếp tuyến trên mặt phẳng thứ i của mặt trợt chính............................ 69
c và - cờng độ lực dính và góc ma sát trong của ®Êt.................................. 70
Wi - träng l−ỵng cđa khèi thø i........................................................................ 70
Fs, Fsi - hệ số ổn định trên mặt trợt đáy khối và giữa khối. .......................... 70
k và mi, mi+1- tham số để xác định hớng của lực tiếp tuyến trên mặt phẳng

đáy khối và giữa khối. ............................................................................... 70
K0 - hệ số ổn định lật của tờng chắn.............................................................. 99
[K] - hệ số ổn định lật cho phép. ..................................................................... 99
Eax - áp lực đất theo phơng pháp tuyến.......................................................... 99
Eay - áp lực đất theo phơng tiếp tuyến. .......................................................... 99
Wktc - trọng lợng khối tờng chắn trong 1 mét dài........................................ 99
a1 - bề rộng của đỉnh tờng.............................................................................. 99
att - bề rộng đáy tính toán của tờng chắn..................................................... 100
ay - cánh tay đòn của áp lực đất theo phơng pháp tuyến. ............................ 100
ax - cánh tay đòn của áp lực đất theo phơng tiếp tuyến. .............................. 100
aw - cánh tay đòn của trọng tâm khèi t−êng ch¾n.......................................... 100


1 - góc nghiêng của mặt tờng chắn............................................................ 100
2 - góc nghiêng của lng tờng chắn........................................................... 100
Htc - chiều cao của tờng chắn. ..................................................................... 100
Htt - chiều cao tính toán của tờng chắn........................................................ 100
0 - góc nghiêng của mái đất sau lng tờng chắn........................................ 103
Pi - điểm cực của mặt phẳng giữa khối.......................................................... 103
i - góc nghiêng mặt phẳng đáy khèi thø i so víi mỈt n»m ngang............... 103
Ri - độ dài biểu diễn mặt phẳng giữa khối..................................................... 103
i - góc nghiêng mặt phẳng giữa khối so với mặt phẳng n»m ngang. ........... 103
n - sè l−ỵng khèi chia. ................................................................................... 103
qi - tải trọng tơng đơng của lớp đất trên các khối trợt. ............................ 103
XPi, YPi - tọa độ giả cực của mặt phẳng giữa khối. ...................................... 107
Xi, Yi - điểm nút cuối của mặt phẳng giữa khối............................................ 107
Ri - độ dài biểu diễn mặt phẳng giữa khối..................................................... 107
i - góc nghiêng mặt phẳng giữa khối so với mặt phẳng n»m ngang. ........... 107
n - sè l−ỵng khèi chia. ................................................................................... 107
qi - tải trọng tơng đơng của lớp đất trên các khối trợt. ............................ 107

Si - độ dài của mặt phẳng đáy khối................................................................ 107
pldk góc nghiêng đờng phân lớp của hai lớp đất thứ k so với mặt nằm
ngang. ...................................................................................................... 109
Wtc - trọng lợng của thân tờng chắn. ......................................................... 112
Wmt - trọng lợng của móng tờng chắn. ...................................................... 112
Wvlđ - trọng lợng của vật liệu đắp sau tờng chắn....................................... 112
Wi - trọng lợng bản thân một phần khối chia nằm ở dới đờng phân lớp
đất............................................................................................................ 112
Wi+1 - trọng lợng bản thân một phần khối chia nằm ở trên đờng phân lớp
đất............................................................................................................ 112
Ri - độ dài biểu diễn mặt phẳng giữa khối..................................................... 112
i - góc nghiêng mặt phẳng giữa khối so với mặt phẳng nằm ngang. ........... 112
qi - tải trọng tơng đơng của lớp đất trên các khối trợt. ............................ 112
Si - độ dài của mặt phẳng đáy khối................................................................ 112
n - sè l−ỵng khèi............................................................................................ 112


k - số lợng lớp đất........................................................................................ 112
pldk - góc nghiêng ®−êng ph©n líp cđa hai líp ®Êt thø k so với mặt nằm
ngang. ...................................................................................................... 112
Ftc diện tích mặt cắt ngang thân tờng chắn............................................... 115
Fm diện tích mặt cắt ngang móng tờng chắn. ........................................... 115
Htc chiều cao thân t−êng ch¾n. ................................................................... 115
h1 – chiỊu cao gãt mãng t−êng ch¾n. ............................................................ 115
h2 – chiỊu cao mịi mãng t−êng ch¾n. ........................................................... 115
a1 chiều rộng đỉnh tờng chắn................................................................... 115
a2 chiều rộng đáy thân tờng chắn. ............................................................ 115
a0 chiều rộng đáy móng tờng chắn. .......................................................... 115
c1 chiều rộng gê gãt mãng tr−íc t−êng ch¾n. ............................................ 115
c2 – chiỊu réng gê mịi mãng sau t−êng ch¾n. .............................................. 115

b1, b2 - xem trên hình 4.1............................................................................... 115
1 góc nghiêng mặt thân tờng chắn.......................................................... 115
2 góc nghiêng lng thân tờng chắn......................................................... 115
0 góc nghiêng đáy móng tờng chắn so với mặt nằm ngang. .................. 115
fklvl - hàm khối lợng vật liệu để xây dựng tờng chắn trọng lực.................. 115
Xi - các tham số biến đổi (kích thớc hình học cđa t−êng ch¾n träng lùc). .. 115
K 0 - hƯ số ổn định chống lật của tờng chắn quay quanh mũi chân tờng. .. 116
Fs*min - hệ số ổn định nhỏ nhất trờng hợp mặt trợt chính trợt ở đáy móng

tờng........................................................................................................ 116
Fs - hệ số ổn định nhỏ nhất trờng hợp mặt trợt chính trợt qua góc gót
**
min

móng tờng.............................................................................................. 116
Fs***
- hệ số ổn định nhỏ nhất trờng hợp mặt trợt chính trợt sâu bất kỳ...... 116
min

[ K ] - hệ số ổn định cho phép theo quy trình. ................................................ 116
[ K ] = 1,5 đối với ổn định lật tờng chắn....................................................... 116
[ K ] = 1,5 đối với ổn định trợt ở đáy móng tờng chắn. .............................. 116
[ K ] = 1,3 đối với ổn định trợt qua góc gót móng tờng chắn. ................... 116
[ K ] = 1,4 đối với ổn định trợt sâu bất kỳ..................................................... 116


Danh mục CáC hình trong luận án
Hình 1.1 - Bản đồ địa hình của Lào. ................................................................. 5
Hình 1.2 - Bản đồ giao thông đờng bộ của Lào ............................................ 10
Hình 1.3 - Một số hình ảnh thi công đào mái taluy đờng vùng núi. ............. 12

Hình 1.4 - Tình trạng sụt trợt taluy dơng đờng vùng núi. ......................... 12
Hình 1.5 - Tình trạng sụt trợt taluy âm đờng vùng núi. .............................. 13
Hình 1.6 - Một số tờng chắn đá xếp khan ở Lào........................................... 15
Hình 1.7 - Một số tờng chắn đá xây ở Lào.................................................... 16
Hình 1.8 - Một số tờng chắn rọ đá ở Lào. ..................................................... 17
Hình 1.9 - Một số loại tờng chắn bị h hỏng ở Lào. ..................................... 18
Hình 1.10 - Một số loại tờng chắn bị h hỏng do trợt sâu ở Lào. ............... 19
Hình 1.11 - Một số cấu tạo tờng chắn đất đá xếp khan................................. 21
Hình 1.12 - Một số cấu tạo tờng chắn đất đá xây. ........................................ 21
Hình 1.13 - Một số cấu tạo tờng chắn đất bê tông. ....................................... 22
Hình 1.14 - Một số cấu tạo tờng chắn đất rọ đá............................................ 24
Hình 1.15 - Một số cấu tạo tờng chắn đất bê tông cốt thép. ......................... 25
Hình 1.16 - Một số cấu tạo tờng chắn đất neo lới thép. .............................. 26
Hình 1.17 - Kết cấu rọ lới neo....................................................................... 27
Hình 1.18 - Tờng chắn có cốt vải địa kỹ thuật. ............................................. 28
Hình 2.1 - Sơ ®å tÝnh to¸n ¸p lùc ®Êt chđ ®éng theo Coulomb trờng hợp
đất rời. ....................................................................................................... 31
Hình 2.2 - Sơ đồ tính áp lực đất khi có tải trọng phân bố đều tác dụng trên
mặt đất đỉnh tờng chắn. ........................................................................... 35
Hình 2.3 - Sơ đồ tính áp lực đất khi có tải trọng cục bộ lên trên mặt đỉnh
vật liệu đắp. ............................................................................................... 36
Hình 2.4 - Sơ đồ tính toán áp lực đất bị động theo Coulomb.......................... 37
Hình 2.5 - Sơ đồ hai họ đờng trợt theo Skolovsky ..................................... 39
Hình 2.6 - Sơ đồ giả định kích thớc và cấu tạo tờng chắn đá hộc. .............. 42
Hình 2.7 - Sơ đồ giả định kích thớc và cấu tạo tờng bê tông xi măng. ....... 42
Hình 2.8 - Sơ đồ chung để tính toán tờng chắn thông thờng....................... 43
Hình 2.9 - Các lực tác dụng lên tờng chắn có dật cấp bậc ngoài. ................. 46
Hình 2.10 - Các lực tác dụng lên tờng chắn có dật cấp bậc trong................. 46
Hình 2.11 - Sơ đồ tính tờng chắn móng rộng. ............................................... 48
Hình 2.12 - Sơ đồ lực tính kiểm tra tờng chắn bằng rọ đá. ........................... 50

Hình 2.13 - Sơ đồ tính neo lới thép. .............................................................. 53
Hình 2.14 - Các loại áp lực đất và lý thuyết về tờng chắn vải địa kỹ thuật... 55
Hình 2.15 - Sơ đồ các dạng phá hoại tờng chắn V§KT................................ 58


Hình 2.16 Phơng pháp phân mảnh. ............................................................ 62
Hình 3.1 - Sơ đồ các khối trợt trong GLEM.................................................. 66
Hình 3.2 - Sơ đồ tính toán và các quy ớc ký hiệu hình học của mái khối
trợt trong GLEM. .................................................................................... 68
Hình 3.3 - Sơ đồ các lực tác dụng lên khối thứ i. ............................................ 69
Hình 3.4 - Quá trình tìm mặt trợt nguy hiểm nhất. ....................................... 75
Hình 3.5 - Toạ độ của các điểm trên mặt mái dốc và mặt trợt trong quá
trình tối u hoá. ......................................................................................... 76
Hình 3.6 - Tính gần đúng theo phờng pháp lặp Newton ............................... 79
Hình 3.7 - Sơ đồ khối tìm hệ số ổn định nhỏ nhất Fsmin.................................. 84
Hình 3.8 - Sơ đồ khối tìm hệ số ổn định Fsj ở vòng lặp thứ j.......................... 85
Hình 3.9 - Sơ đồ các khối chia trong trờng hợp tính áp lực đất chủ động
bằng GLEM.............................................................................................. 86
Hình 3.10 - Sơ đồ các lực tác dụng lên khối thứ i trong trờng hợp tính áp
lực đất chủ động bằng GLEM . ................................................................. 87
Hình 3.11 - Các quy ớc ký hiệu hình học của các khối trợt trong trờng
hợp tính áp lực đất chủ động bằng GLEM. ............................................... 89
Hình 3.12 - Sơ đồ khối tính áp lực đất chủ động Eax. .................................... 91
Hình 3.13 - Sơ đồ các khối chia trong trờng hợp tính áp lực đất bị động
bằng GLEM.............................................................................................. 92
Hình 3.14 - Sơ đồ các lực tác dụng lên khối thứ i trong trờng hợp ............... 93
tính áp lực đất bị động bằng GLEM................................................................ 93
Hình 3.15 - Các quy ớc, ký hiệu hình học của các khối trợt trong trờng
hợp tính áp lực đất bị động bằng GLEM................................................... 95
Hình 3.16 - Sơ đồ khối tính áp lực đất bị động Ep.......................................... 98

Hình 3.17 - Sơ đồ tính toán hệ số ổn định lật của tờng chắn trọng lực
trong trờng hợp đất đồng nhất bằng GLEM............................................ 99
Hình 3.18 - Sơ đồ tính hệ số ổn định trợt sâu tờng chắn trờng hợp ........ 101
mặt trợt chính trợt ở đáy móng tờng chắn. .............................................. 101
Hình 3.19 - Sơ đồ tính hệ số ổn định trợt sâu tờng chắn trờng hợp ........ 102
mặt tr−ỵt chÝnh tr−ỵt qua gãc gãt mãng t−êng b»ng GLEM......................... 102
Hình 3.20 - Sơ đồ tính hệ số ổn định trợt sâu tờng chắn trờng hợp ........ 102
mặt trợt chính trợt sâu bất kỳ. ................................................................... 102
Hình 3.21 - Sơ đồ các lực tác dụng lên khối thứ i trong trờng hợp tính...... 103
ổn định trợt sâu tờng chắn trọng lực.......................................................... 103
Hình 3.22 - Sơ đồ tọa độ các điểm của khối trợt trong quá trình................ 105
tối u hóa trờng hợp mặt trợt chính trợt ở đáy tờng chắn trọng lực. ..... 105


Hình 3.23 - Sơ đồ tọa độ các điểm của khối trợt trong quá trình tối u hóa
trờng hợp mặt trợt chính trợt qua góc gót tờng chắn....................... 106
Hình 3.24 - Sơ đồ tọa độ của các điểm khối trợt trong quá trình
tối
u hóa trờng hợp mặt trợt chính trợt sâu bất kỳ. ............................... 107
Hình 3.25 - Sơ đồ các khối trợt trong tính toán áp lực đất chủ động trờng
hợp đất nhiều lớp bằng GLEM................................................................ 108
Hình 3.26 - Các lực tác dụng lên khối trợt thứ i trong tính áp lực đất chủ
động trờng hợp đất nhiều lớp bằng GLEM. .......................................... 109
Hình 3.27 - Sơ đồ các khối trợt trong tính toán áp lực đất bị động............. 109
trờng hợp đất nhiều lớp bằng GLEM. ......................................................... 109
Hình 3.28 - Các lực tác dụng lên khối trợt thứ i trong tính toán ................. 110
áp lực đất bị động trờng hợp đất nhiều lớp bằng GLEM............................. 110
Hình 3.29 - Sơ đồ tính hệ số ổn định trợt sâu tờng chắn trờng hợp ........ 110
mặt trợt chính trợt ở đáy móng tờng bằng GLEM. ................................. 110
Hình 3.30 - Sơ đồ tính hệ số ổn định trợt sâu tờng chắn trờng hợp ........ 111

mặt tr−ỵt chÝnh tr−ỵt qua gãc gãt mãng t−êng b»ng GLEM......................... 111
Hình 3.31 - Sơ đồ tính hệ số ổn định trợt sâu tờng chắn trờng hợp ........ 111
mặt trợt chính trợt sâu bất kỳ bằng GLEM. .............................................. 111
Hình 4.1 - Sơ đồ cấu tạo tờng chắn trọng lực.............................................. 114
Hình 4.2 - Bảng chơng trình tính thành phần áp lực đất chủ động
và
hệ số ổn định lật theo Coulomb............................................................... 117
Hình 4.3 - Bảng chơng trình tính thành phần áp lực đất chủ động
và
hệ số ổn định lật theo GLEM. ................................................................. 118
Hình 4.4 - Biểu đồ tính áp lực đất chủ động theo GLEM. ............................ 118
Hình 4.5 - Bảng thống kê và so sánh kết quả tính K0 giữa phơng pháp
Coulomb và GLEM. ................................................................................ 119
Hình 4.6 - Bảng chơng trình tính ổn định trợt sâu trờng hợp
mặt
trợt chính trợt ở đáy tờng chắn. ......................................................... 120
Hình 4.7 - Biểu đồ tối u hóa tìm mặt trợt nguy hiểm trờng hợp
mặt
trợt chính trợt ở đáy tờng chắn. ......................................................... 120
Hình 4.8 - Bảng chơng trình tính hệ số ổn định trợt sâu
trờng
hợp mặt trợt chính trợt qua góc gót tờng chắn. ................................. 121
Hình 4.9 - Biểu đồ tối u hóa tìm mặt trợt nguy hiểm trờng hợp
mặt
trợt chính trợt qua góc gót móng tờng chắn. ..................................... 122
Hình 4.10 - Bảng chơng trình tính hệ số ổn định trợt sâu
trờng
hợp mặt trợt chính trợt sâu bất kú. ...................................................... 122

Hình 4.11 - Biểu đồ tối u hóa tìm mặt trợt nguy hiểm trờng hợp mặt
trợt chính trợt sâu bất kỳ. .................................................................... 123
Hình 4.12 - Bảng tổng hợp kết quả tính toán và so sánh để lựa chọn phơng
án hợp lý nhất. ......................................................................................... 124
Hình 4.13 Bảng chơng trình tính áp lực đất chủ động và hệ số
ổn
định lật K0 theo GLEM. .......................................................................... 126
Hình 4.14 - Biểu đồ tính áp lực đất chủ động và sơ đồ tính toán hệ số
ổn
định lật theo GLEM ................................................................................ 126
Hình 4.15 - Bảng tính ổn định trợt sâu trờng hợp mặt trợt chính............ 127
trợt ở đáy tờng chắn................................................................................... 127
Hình 4.16 - Biểu đồ tối u hóa tìm mặt trợt nguy hiểm trờng hợp mặt
trợt chính trợt ở đáy tờng chắn. ......................................................... 127
Hình 4.17 - Bảng chơng trình tính hệ số ổn định trợt sâu ......................... 128
trong trờng hợp mặt trợt chính trợt qua góc gót móng tờng chắn. ........ 128
Hình 4.18 - Biểu đồ tối u hóa tìm mặt trợt nguy hiểm trờng hợp ........... 128
mặt trợt chính trợt qua góc gót móng tờng chắn. .................................... 128
Hình 4.19 - Bảng chơng trình tính hệ số ổn định trợt sâu ......................... 129
trong trờng hợp mặt trợt sâu bất kỳ. .......................................................... 129
Hình 4.20 - Biểu đồ tối u hóa tìm mặt trợt nguy hiểm trờng hợp ........... 129
mặt trợt chính trợt sâu bất.......................................................................... 129
Hình 4.21 - Bảng tổng hợp kết quả tính toán và so sánh để lựa chọn phơng
án hợp lý.................................................................................................. 130


danh mục CáC bảng trong luận án

Bảng 1.1 - Thống kê đờng bộ toàn quốc năm 2007-2008 ............................... 9
Bảng 3.1 - So sánh giữa LEM và GLEM......................................................... 67

Bảng 3.2 - So sánh số phơng trình và số ẩn trong bài toán ổn định mái dốc. 71
Bảng 3.3 - So sánh số phơng trình và số ẩn trong trờng hợp tính áp lực đất
chủ động. ................................................................................................... 88
Bảng 3.4 - So sánh số phơng trình và số ẩn trong trờng hợp tính áp lực đất
bị động....................................................................................................... 94
Bảng 3.5 - So sánh số phơng trình và số ẩn trong bài toán tính ổn định
trợt sâu tờng chắn trọng lực trong trờng hợp đất ®ång nhÊt.............. 104


-1Mở đầu
1. Đặt vấn đề
Một trong những yêu cầu cơ bản đối với nền đờng là sự ổn định toàn
khối. Sự ổn định này không những phải đảm bảo đợc trong quá trình thi công
mà còn cả trong quá trình khai thác, nhất là các tuyến đờng đi qua khu vực
miền núi. Công tác thiết kế đảm bảo ổn định taluy nền đờng chiếm một vai
trò quan trọng, khối lợng c«ng viƯc lín, do vËy chi phÝ th−êng rÊt lín.
HiƯn tợng sụt trợt taluy nền đờng đợc con ngời biết đến từ rất lâu.
Các giải pháp phòng chống đảm bảo ổn định cho các công trình cũng rất đa
dạng. Tuy nhiên hiện tợng này luôn mang tính thời sự bởi tính bất ngờ cùng
với những hậu quả nghiêm trọng khi nó xảy ra. Hàng năm có rất nhiều vụ sụt
trợt xảy ra và hậu quả do chúng để lại thờng gây ra tổn thất lớn nh: thiệt
hại về ngời, gây h hỏng các công trình, đình trệ các quá trình sản xuất, lu
thông, do vậy gây l ng phí về thêi gian vµ tiỊn cđa.
N−íc CHDCND Lµo lµ n−íc thc miền khí hậu nhiệt đới gió mùa, nhiệt
độ chênh lệch cao, m−a nhiỊu, mét sè vïng cã l−ỵng m−a lín và không đều
trong năm. CHDCND Lào có diện tích phần lớn là đồi núi, có địa hình dốc,
phân cắt mạnh và địa chất có cấu trúc phức tạp. Khi các tuyến đờng cắt qua
khu vực miền núi đến mùa ma thờng xuyên phải đối mặt với những hiện
tợng sạt lở taluy nền đờng, nhất là ở khu vực có hoạt động của nớc mặt và
nớc ngầm diễn ra m nh liệt.

Nhng trong thời gian qua, giải pháp phòng chống sụt lở taluy nền đờng
trên các tuyến đờng ô tô ở Lào đa số mang tính chất đề xuất phơng án xử lý
khắc phục khẩn cấp hoặc cấp cứu tạm thời để đảm bảo thông tuyến đờng khi
đ có sự sụt trợt trên các tuyến đờng xảy ra.
Theo báo cáo hàng năm của các Sở Giao thông Vận tải báo cáo lên Bộ
trởng Bộ Giao thông Vận tải Lào thì tình trạng sụt trợt đất đá trên các tuyến
đờng xảy ra thờng xuyên, nhiều nhất là các tuyến đờng khu vực miền núi ở
các tỉnh phía Bắc và các tỉnh nằm dọc theo d y núi Trờng Sơn giáp biên giới


-2Lµo - ViƯt Nam nh−: QL1A, QL1C, QL1D, QL1F, QL2E, QL3, QL4, QL5,
QL6, QL7, QL8 QL12, QL13, QL18B... Nguyên nhân là do ma nhiều và các
giải pháp phòng chống sụt trợt cha đợc đa dạng.
Trong thời gian qua, các giải pháp phòng chống sụt trợt ở Lào chủ yếu
sử dụng loại hình kết cấu tờng chắn trọng lực nh: tờng chắn đất đá xếp
khan, tờng chắn đất đá xây và tờng chắn đất rọ đá. Tờng chắn đất đá xếp
khan đ đợc thi công trên tuyến đờng QL13N, tờng chắn đất đá xây đợc
thi công trên các tuyến đờng QL1C, QL3, QL7 và QL13N, tờng chắn đất rọ
đá đợc thi công trên các tuyến đờng QL1C, QL2E, QL3, QL7, QL13,
QL18B... Các kích thớc tờng chắn thờng lấy theo cấu tạo hoặc thiết kế
điển hình của nớc ngoài.
Các công trình tờng chắn đ đợc thiết kế và thi công chất lợng
thờng kém và tuổi thọ công trình thấp. Các dạng h hỏng nh: đất đá trên
đỉnh tờng trợt xuống va đập và lấp kín tờng chắn, kết cấu tờng bị biến
dạng hoặc nứt gẫy do nền móng tờng lún không đều. Nhiều trờng hợp toàn
bộ khối tờng chắn bị trôi mất do mái đất bị trợt sâu. Nguyên nhân dẫn đến
tờng chắn đất h hỏng ở Lào là do: khi thiết kế tờng chắn đất thờng chỉ
đa ra cấu tạo cho phù hợp với địa hình, còn việc tính toán khả năng chống lại
áp lực đất lng tờng chắn và khả chịu tải của đất nền thờng cha đợc xét
đến. Mặc dù áp dụng thiết kế điển hình nhng lại không kiểm tra lại xem điều

kiện ban đầu đ đúng với tiêu chuẩn quy định trong bản thiết kế điển hình hay
không và cũng cha có một công trình nào có xét đến bài toán trợt sâu.
Từ đó dẫn đến việc cần thiết phải nghiên cứu kỹ việc tính toán, thiết kế
tờng chắn đất cho các công trình giao thông ở CHDCND Lào. Đề tài nghiên
cứu Tự động hoá tính toán, thiết kế, lựa chọn tờng chắn đất hợp lý trong
xây dựng đờng ô tô ở CHDCND Lào mà nghiên cứu sinh (NCS) lựa chọn
là cần thiết. Kết quả nghiên cứu nhằm góp phần giải quyết các vấn đề nêu trên
và áp dụng vào thực tế trong việc xây dựng giao thông ở đất nớc mình.


-32. Mục tiêu của luận án
- Nghiên cứu các dạng phá hoại kết cấu tờng chắn tại Lào.
- Nghiên cứu các phơng pháp tính kết cấu tờng chắn hiện có, từ đó lựa
chọn phơng pháp tính hợp lý cho kết cấu tờng chắn.
- Nghiên cứu và phát triển phơng pháp cân bằng giới hạn tổng quát để
tính kết cấu tờng chắn (đặc biệt bài toán trợt sâu).
- Xây dựng chơng trình tính kết cấu tờng chắn trên máy tính.
- ứng dụng chơng trình tính kết cấu tờng chắn tối u hoá kết cấu tờng
chắn trọng lực.
3. Phạm vi nghiên cứu của luận án
- Nghiên cứu tính toán kết cấu tờng chắn trọng lực có xét đến khả năng
chống lật của tờng chắn, khả năng chịu tải của đất nền và bài toán trợt sâu.
- Cha xét đến ảnh hởng của mực nớc ngầm, kết cấu tờng chắn có gia
cờng neo, gia cờng vải địa kỹ thuật...
4. Phơng pháp nghiên cứu của luận án
- Khảo sát, thu thập, phân tích đánh giá số liệu, thông tin thực tế.
- Nghiên cứu lý thuyết và kết hợp lập trình tính trên máy tính.
5. Cấu trúc của luận án
Mở đầu.
Chơng 1: Khái quát về đặc điểm điều kiện tự nhiên, thực trạng mạng

lới giao thông, tình hình áp dụng kết cấu tờng chắn đất ở Lào và một số loại
hình tờng chắn đất điển hình.
Chơng 2: Tổng quan về các phơng pháp tính toán tờng chắn đất.
Chơng 3: Phát triển phơng pháp cân bằng giới hạn tổng quát, tính áp
lực đất lên tờng chắn và ổn định trợt sâu kết cấu tờng chắn trọng lực.
Chơng 4: Tối u hóa tính toán lựa chọn kết cấu tờng chắn trọng lực
hợp lý.
Kết luận và kiến nghị


-4Chơng 1
Khái quát về đặc điểm điều kiện tự nhiên, thực trạng
mạng lới giao thông, tình hình áp dụng kết cấu
tờng chắn đất ở Lào và một số loại hình
tờng chắn đất điển hình
1.1 Đặc điểm về điều kiện tự nhiên của nớc CHDCND Lào
1.1.1 Đặc điểm về vị trí địa lý và địa hình của Lào
Nớc CHDCND Lào là nớc nằm ở trong nội địa Đông Nam á và trải
dài từ 13054 đến 22030 vĩ tuyến Bắc, chiều ngang từ 100037 đến 107037
kinh tuyến Đông, với dân số khoảng 6 triƯu ng−êi, tỉng diƯn tÝch 236.800
km2, víi chiỊu dµi từ Bắc đến Nam 1.000 km, có chiều rộng từ 100 đến 500
km và có biên giới giáp với 5 quốc gia: phía Bắc giáp với Trung Quốc chung
đờng biên giới dài 505 km, phía Tây Bắc giáp Mianma chung đờng biên
giới dài 236 km, phía Tây giáp với Thái Lan chung đờng biên giới dài 1.835
km, phía Đông giáp với Việt Nam chung đờng biên giới dài 2.069 km và
phía Nam giáp với Campuchia chung đờng biên giới dài 435 km.
Địa hình tự nhiên của Lào đa dạng: núi và cao nguyên chiếm 70%,
đồng bằng chiếm 30%. Độ cao hơn 1.000 m chiếm 30%, phần lớn tập trung ở
phía Bắc và phía Đông rải dọc theo d y núi Trờng Sơn; độ cao từ 200 m đến
1.000 m chiếm 40% và đồng bằng có độ cao dới 200 m chiếm 20%, phần lớn

rải dọc theo bờ sông Mê Kông kéo dài từ Viêng Chăn đến biên giới Lào và
Campuchia. Điểm cao nhất của Lào là đỉnh núi Bịa ( 2.878 m), và một số đỉnh
cao khác nh: Núi Sai Lay Leng (2.711 m), núi Xao (2.590 m), núi Săn (2.248
m), núi Ruạt (2.4520 m), núi Lơi (2.248 m), núi Khăm Khao (2.858 m), núi ở
hai tỉnh Đông Bắc Lào là Xiêng Khoảng - Xăm Nứa, nơi bắt đầu của d y núi
Trờng Sơn Bắc. Hớng chung của nó là Đông Bắc - Tây Nam nằm toàn bộ ở
phía Tây, không liền dài và không phẳng nh ở châu thổ sông Mê Kông, (xem
hình 1.1).


-5-

Hình 1.1 - Bản đồ địa hình của Lào.


-61.1.2 Đặc điểm về điều kiện địa chất của Lào
Đặc điểm chung về điều kiện địa chất hay gặp dới đáy lòng sông suối ở
Lào nh sau:
- Theo chiều sâu từ đáy lòng sông ngòi ở vùng đồng bằng hay có các lớp
đất đá nh: lớp phù sa, lớp sét, lớp cát hạt nhỏ lẫn sét và loại nền đất rất chặt
nh loại cát thô (có cờng độ chịu nén đến 7,66 KG/cm2). Lớp này nằm không
sâu lắm, cách mặt đáy sông phần lớn từ 1,5ữ3 m. Ngoài ra còn có lớp tảng đá
gốc có cờng độ chịu nén rất cao.
- Theo chiều sâu từ đáy lòng sông của các sông suối ở vùng trung du
hoặc cao nguyên hay xuất hiện các lớp địa chất đá nh: lớp cát hạt to, sỏi và
cuội, lẫn đá tảng có cờng độ chịu nén khá cao, đôi khi còn có lớp đá gốc.
- Dới đáy lòng sông suối ở vùng núi hay xuất hiện các lớp đất nh: cát
hạt to, đá cuội, đá sỏi, đá tảng với nhiều mảnh vụn, lớp đất yếu và tiếp theo là
lớp đá gốc.
- Từ tỉnh Viêng Chăn đi dọc theo bờ sông Mê Kông tới biên giới Lào Campuchia, xuất hiện các lớp đá lộ thiên với nhiều loại nh: đá vôi, đá sa

thạch, phiến thạch, đá vôi chứa đất sét (dẻo), đất đá sét (dẻo) đỏ, granite,
bazalt.
- Vùng Sê Kông và Sê Khạ Mán (vùng phía Đông - Nam Lào) là vùng
núi, có loại đá phiến thạch kết tinh, đá migmatite, đá granite, đá diorite,
quartzite, đá micasciste, đá amphibolite, quartzite. Đi dọc theo biên giới Lào Việt Nam ở đèo Lao Bảo còn có đá dacits.
- Vùng núi Trờng Sơn có loại đá phiến thạch, đá vôi, một vài chỗ có silit
nh ở tỉnh Xiêng Khoảng, đá gres (sa thạch), đá phiến thạch màu đỏ đi dọc
theo vùng Nạm Mạ, Nạm Nơn và Nạm ẹt.
- Vùng Nặm Kạ Đính có loại đá xói lở màu đỏ; lớp đá sa thạch chiếm
diện tích khá rộng.
- Vùng Hịn Bún có sa thạch, phiến thạch, đá vôi, đất sét (dẻo) màu vàng,
cuội kết.