Nghiên cứu giải pháp tường cừ bê tông cốt thép dự ứng lực để bảo vệ bờ kênh tiêu la khê

L IC M

N

Lu n v n ”Nghiên c u gi i pháp t ng c bê tông c t thép d
b kênh tiêu La Khê” đ c hoàn thành t i tr ng i h c Th y l i.

ng l c đ b o v

Tác gi xin bày t l i c m n sâu s c đ n PGS.TS.Nguy n H u Hu đã t n tình
h

ng d n tác gi hoàn thành lu n v n này. Xin chân thành c m n các gi ng viên

Khoa Cơng trình – tr

ng

i h c Th y L i, các đ ng nghi p trong và ngoài ngành đã

cung c p các tài li u ph c v cho lu n v n này.
Tác gi xin bày t lòng bi t n đ n lãnh đ o, các đ ng nghi p t i Ban Qu n lý d
án Tr m b m tiêu Yên Ngh a- S Nông nghi p và PTNT Hà N i, nh ng ng

i thân

trong gia đình, b n bè và đ ng nghi p đã khích l , ng h , đ ng viên v m i m t cho
tác gi hoàn thành lu n v n này.
Do h n ch v m t th i gian, ki n th c khoa h c và kinh nghi m th c t nên trong
quá trình nghiên c u đ hồn thành lu n v n, ch c ch n khó tránh kh i nh ng thi u sót.
Tác gi r t mong nh n đ c nh ng nh n xét và đóng góp c a các th y cô, các nhà

chuyên môn.
Xin trân tr ng c m n!
Hà N i, ngày

tháng 3 n m 2015

Tác gi lu n v n

V n Tùng Giang


L I CAM OAN
Tôi xin cam đoan đ tài lu n v n này là s n ph m nghiên c u c a riêng cá
nhân tôi. Các s li u và k t qu trong lu n v n là hoàn toàn trung th c và ch a đ
ai cơng b tr

c đây. T t c các trích d n đã đ

c

c ghi rõ ngu n g c.
Hà N i, ngày

tháng 3 n m 2015

Tác gi lu n v n

V n Tùng Giang

Μ ΧΛ Χ
M

U ......................................................................................................................... 1
1. Tính c p thi t c a đ tài. ......................................................................................... 1
2. M c đích và nhi m v c a đ tài. ........................................................................... 2
4. Cách ti p c n và ph

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

5. K t qu d ki n đ t đ

c ........................................................................................ 3

CH NG 1. T NG QUAN V TÌNH HÌNH NGHIÊN C U VÀ NG D NG
GI I PHÁP THI CÔNG B KÊNH TIÊU Ô TH ...................................................... 4
1.1. Bê tông c t thép d

ng l c ................................................................................. 4

1.1.1. Phân lo i bê tông c t thép d

ng l c........................................................... 4

1.1.2. S ra đ i và l ch s phát tri n c a BTCT d

ng l c. .................................. 6

1.1.3.

Vi t Nam. ............................. 8

ng d ng c a Bê tông c t thép d

ng l c

1.2. M t s gi i pháp b o v b kênh hi n nay........................................................... 8
1.2.1. Kênh đ t n o vét ........................................................................................... 9
1.2.2. Kênh gia c mái hình thang ........................................................................ 11
1.2.3. Kênh gia c mái hình ch nh t ................................................................... 12
1.2.4. Kênh gia c mái h n h p ............................................................................ 15
1.2.5. Kênh gia c mái b ng c ván bê tông c t thép d

ng l c ......................... 16

1.3. Tình hình nghiên c u các gi i pháp b o v b kênh tiêu trong đô th hi n nay 17
1.3.1. Gi i pháp kênh đ t ...................................................................................... 17
1.3.2. Gi i pháp kênh gia c mái hình thang ........................................................ 18
1.3.3. Gi i pháp kênh gia c mái hình ch nh t.................................................... 18
1.3.4. Gi i pháp gia c mái b ng c ván bê tông c t thép d
1.4. Các y u t

nh h

ng l c.................. 21

ng đ n vi c l a ch n gi i pháp b o v b kênh tiêu đô th . 22

1.4.1. Quy ho ch và Gi i phóng m t b ng, tái đ nh c ......................................... 22
1.4.2. M quan đô th và v sinh môi tr

ng ........................................................ 23

1.4.3. Chi phí xây d ng ......................................................................................... 23
1.4.4. i u ki n đ a ch t, đ a ch t th y v n .......................................................... 23
1.5. Tình hình nghiên c u ng d ng c bê tông c t thép d ng l c trong b o
v b
Vi t Nam và trên th gi i ............................................................................. 23


1.5.1. L ch s

ng d ng và s n xu t c BTCT D L trên th gi i ....................... 23

1.5.2. L ch s

ng d ng và s n xu t c BTCT D L

1.6. K t lu n ch

Vi t Nam ........................ 24

ng 1 .............................................................................................. 25

CH NG 2. CÁC GI I PHÁP B O V B KÊNH TRONG KHU Ô TH
B NG T
NG C BÊ TÔNG C T THÉP D
NG L C ..................................... 26
2.1. Gi i thi u v t
2.1.1.

ng c bê tông c t thép d

ng l c .......................................... 26

c tính k thu t c a c Bê tông c t thép d

ng l c ................................ 26

2.1.2. Quy trình s n xu t ....................................................................................... 29
2.1.3. Bi n pháp thi cơng đóng c BTCT D L .................................................... 35
2.2. Các gi i pháp ng d ng t

ng c bê tông c t thép d

ng l c ......................... 42

2.2.1. Kè b sơng, kênh......................................................................................... 42
2.2.2. C ng thốt n
2.2.3.

c .......................................................................................... 43

ng giao thơng........................................................................................ 43

2.2.4. Cơng trình c ng ........................................................................................... 44
2.2.5. Cơng trình th y l i ...................................................................................... 44
2.3. Các ph
2.3.1. Ph

ng pháp tính tốn thi t k t

ng l c............... 45

ng pháp gi i tích [10] .......................................................................... 46

2.3.2. Tính tốn theo h
2.3.3. Ph

ng c b n BTCT D

ng d n thi t k t

ng c c a Nh t B n ........................ 62

ng pháp tính d m trên n n đàn h i ..................................................... 68

2.3.4. Ph ng pháp mơ hình hóa h k t c u t ng c và đ t n n thành m t
kh i làm vi c đ ng th i......................................................................................... 71
2.3.5. M t s nh n xét v các ph ng pháp tính tốn thi t k t ng c BTCT
D ng l c ............................................................................................................ 72
2.4. K t lu n ch
CH
D

ng 2 .............................................................................................. 73

NG 3. ÁP D NG TÍNH TỐN GI I PHÁP C BÊ TƠNG C T THÉP
NG L C B O V B KÊNH LA KHÊ............................................................ 75

3.1. Gi i thi u v kênh La Khê ................................................................................. 75
3.1.1. V trí đ a lý .................................................................................................. 75
3.1.2. Nhi m v ..................................................................................................... 75
3.1.3. Hi n tr ng kênh La Khê .............................................................................. 76
3.1.4. i u ki n t nhiên, xã h i khu v c kênh La Khê đi qua [4]....................... 77
3.2.
xu t các gi i pháp b o v b kênh La Khê b ng c bê tông c t thép d
ng l c....................................................................................................................... 79


3.2.1.

xu t các gi i pháp k t c u b o v b kênh La Khê ............................... 79

3.2.2. Phân tích l a ch n gi i pháp k t c u........................................................... 80
3.3. ng d ng ph n m m Plaxis tính tốn k t c u C bê tơng c t thép D ng l c
gia c b o v kênh La Khê ........................................................................................ 84
3.3.1. Thông s đ u vào ........................................................................................ 84
3.3.2. L a ch n kho ng cách gi a hai hàng c ..................................................... 87
3.3.3. L a ch n chi u dài hai hàng c .................................................................. 90
3.3.4. Trình t và k t qu tính tốn ph

ng án ch n ............................................ 94

3.3.5. So sánh v i k t qu tính tốn c a t v n thi t k ...................................... 106
3.4. K t lu n ch

ng 3 ............................................................................................ 108

K T LU N VÀ KI N NGH ..................................................................................... 109

DANH M C TÀI LI U THAM KH O .................................................................... 111


DANH M C HÌNH V
Hình 1.1.M t c t đi n hình kênh đ t n o vét ............................................................10
Hình 1.2.Hình nh thi cơng kênh đ t n o vét............................................................10
Hình 1.3.M t c t đi n hình kênh gia c mái hình thang ...........................................11
Hình 1.4.Hình nh thi cơng gia c kênh mái hình thang ..........................................11
Hình 1.5.Sơng Tơ L ch – K t c u mái hình thang lát đá...........................................11
Hình 1.6.M t c t đi n hình Kênh gia c b ng t
Hình 1.7.K t c u b d ng t
Hình 1.8.K t c u t

ng s

n b n ch ng có b n đáy ...13

ng neo không b n đáy................................................13

ng ch n đá xây .........................................................................13

Hình 1.9.K t c u d ng kênh h p BTCT....................................................................14
Hình 1.10.Ph i c nh kênh gia c mái hình ch nh t b ng t

ng ch n BTCT .........14

Hình 1.11.M t c t đi n hình mái kênh ki u h n h p ................................................15
Hình 1.12.Gia c mái kênh b ng c ván BTCT D L ..............................................16
Hình 1.13.Hình nh kênh gia c b ng bê tơng b c v i đ a k thu t .........................18
Hình 1.14.M t c t đi n hình gia c b kênh b ng bê tông b c v i đ a k thu t .......18

Hình 1.15.T

ng s

n b n ch ng truy n th ng .......................................................19

Hình 1.16.Kênh d ng t

ng neo ...............................................................................19

Hình 1.17.Gia c mái kênh b ng t
Hình 1.18.Gia c b b ng t
Hình 1.19.M t s

ng ch n có c t .................................................20

ng ch n có c t ............................................................20

ng d ng c a c ván BTCT D

ng l c .....................................21

Hình 1.20.Kè th tr n Tân Thành – Long An ............................................................22
Hình 1.21.Kênh Nhiêu L c – Th Nghè - TPHCM ...................................................22
Hình 2.1.K t c u c BTCT DUL ti t di n ch nh t .................................................26
Hình 2.2.K t c u c BTCT DUL ti t di n ch U .....................................................26
Hình 2.3.K t c u c BTCT DUL ti t di n ch H .....................................................26
Hình 2.4.K t c u c BTCT DUL ti t di n ch T......................................................26
Hình 2.5.K t c u c BTCT DUL ti t di n ch C .....................................................26
Hình 2.6.Chi ti t c u t o c ti t di n ch C ..............................................................27

Hình 2.7.C u t o kh p n i liên k t c b n BTCT D L ...........................................27
Hình 2.8.Kh p n i cao su liên k t c b n BTCT D L ............................................27
Hình 2.9.Chu n b khuôn đúc ...................................................................................33


Hình 2.10.Tr m tr n bê tơng .....................................................................................33
Hình 2.11.Gia cơng c t thép .....................................................................................33
Hình 2.12.Lu n cáp vào khn .................................................................................33
Hình 2.13.C ng cáp d

ng l c ................................................................................33

Hình 2.14.L p đ t c t thép ........................................................................................33
Hình 2.15.L p đ t khn ngồi .................................................................................33
Hình 2.16.
Hình 2.17.D

bê tơng c ...........................................................................................33
ng h bê tơng .....................................................................................34

Hình 2.18.Tháo d ván khn ...................................................................................34
Hình 2.19.C t cáp ......................................................................................................34
Hình 2.20.Thí nghi m ch u u n c ...........................................................................34
Hình 2.21.L u kho ....................................................................................................34
Hình 2.22.V n chuy n c c ra cơng tr

ng ...............................................................34

Hình 2.23.S đ thi t b thi cơng c ván BTCT D

ng l c ....................................38

Hình 2.24.Chu n bi m t b ng ...................................................................................39
Hình 2.25.T p k t thi t b vào cơng tr
Hình 2.26.

ng ..............................................................39

nh v tuy n cơng trình ..........................................................................41

Hình 2.27.L p đ t khung d n h
Hình 2.28.G n ng xói n

ng.........................................................................41

c cao áp..........................................................................41

Hình 2.29.C u c c b ng c n tr c ..............................................................................41
Hình 2.30.Ki m tra áp l c n

c tr

c thi cơng ........................................................41

Hình 2.31.B t đ u h c c ..........................................................................................41
Hình 2.32.L p đ t c t thép b n m ...........................................................................42
Hình 2.33.

bê tơng b n m ...................................................................................42

Hình 2.34.T

ng c k t h p mái nghiêng gia c phía trên ......................................42

Hình 2.35.C k t h p mái nghiêng, có c ................................................................42
Hình 2.36.C k t h p neo b o v b ........................................................................42
Hình 2.37.Mơ hình c làm c ng ...............................................................................43
Hình 2.38.S d ng c BT D L làm c ng ................................................................43
Hình 2.39.Kè m r ng làm đ
Hình 2.40.Gi ng 2 c đ làm đ

ng ............................................................................43
ng phía trên ..........................................................43


Hình 2.41.K t c u

ng Hồng V n Thái đi Bà Nà –TP à N ng .......................44

Hình 2.42.Mơ hình c xây d ng cơng trình c ng .....................................................44
Hình 2.43.S d ng c BT D L xây d ng cơng trình c ng ......................................44
Hình 2.44.Mơ hình c làm đ p ng n n
Hình 2.45.

p ng n n

c ...............................................................45

c s d ng c D L .............................................................45

Hình 2.46.Mơ hình c làm đê ch n sóng ..................................................................45
Hình 2.47. ê ch n sóng s d ng c D L ................................................................45
Hình 2.48.Phân b áp l c ngang c a t

ng c ngàm trong đ t cát ..........................46

Hình 2.49.T ng c ngàm trong đ t cát a) S đ áp l c tác d ng; b) Bi u đ mơ
men ............................................................................................................................47
Hình 2.50.T

ng c ngàm trong đ t sét ...................................................................51

Hình 2.51.Bi n đ i bi n d ng và mô men cho t ng c neo a) Ph ng pháp ch ng
đ đ t t do; b) Ph ng pháp ch ng đ đ t c đ nh .................................................54
Hình 2.52.Các d ng phá ho i c a h c neo a)
t neo; b) Di chuy n đáy c ra
ngoài; c) C b u n g y d) Tr t h c neo; e) Lún sau l ng c ..............................55
Hình 2.53.T

ng c neo trong đ t cát ......................................................................56

Hình 2.54.T

ng c neo xuyên vào l p đ t sét ........................................................58

Hình 2.55.Bi u đ phân b áp l c ngang theo ph
Hình 2.56. Quan h xác đ nh L 4 và L 5 theo Ph

ng pháp ch ng đ đ t c đ nh .59
ng pháp ch ng đ đ t c đ nh.....59

Hình 2.57.T m hay d m neo .....................................................................................61
Hình 2.58.Gân neo ....................................................................................................61
Hình 2.59.C c neo th ng đ ng .................................................................................62
Hình 2.60.D m neo c c xiên .....................................................................................62
Hình 2.61.Áp l c đ t tác d ng lên c .......................................................................63
Hình 2.62.S đ tính tốn mơ men u n l n nh t ......................................................64
Hình 2.63.S đ tính tốn chuy n v đ u c .............................................................65
Hình 2.64.S đ tính tốn c tr

ng h p có neo ......................................................66

Hình 2.65.S đ tính tốn mơ men u n và ph n l c lên c có neo ..........................67
Hình 2.66. S đ tính tốn d a vào ph

ng trình vi phân tr c võng .......................69

Hình 2.67. S đ tính tốn mơ hình hóa ph n t h u h n ........................................70
Hình 3.1.V trí kênh La Khê......................................................................................75
Hình 3.2.Hi n tr ng đô th tuy n kênh đi qua ...........................................................76