i

BÔ


P
NG BNG VA K THUT TRONG CÁC
CÔNG TRÌNH XÂY DNG Ô TÔ  VIT NAM Chuyên ngành: XÂY DNG THÀNH PH
Mã s: 62.58.30.01

LUN ÁN TIN S K THUT

I 
1. 
2. C S
2014
ii

L

  n Th    p th B  ng B  
nh, to thun li cho tác gi trong
quá trình làm nghiên cu sinh.
Tác gi xin trân trng c  y Hi ng, Ban Giám Hiu -
i hc Giao thông Vn ti h
gi hoàn thin các th tc, t chc báo cáo luhi gian.
Tác gi xin trân trng cn s và các
nhà khoa hc ti hc Giao thông Vn ti hc Xây Di
hc Thy li, Hc vin K thut Quân si hc Kin trúc Hà Ni, i hc
Duy Tân, i hc Bách Khoa i hc Kii hc
Bách Khoa Tp.HCM, Vin Khoa hc Công ngh Giao thông Vn ti, Hi Cu
ng Vii hc Bang California-
 quý báu cho tác gi trong quá trình nghiên cu và hoàn thin lun án.
Cui cùng, tác gi xin bày t lòng bin Ba, Mi
thân và xin chân thành cy, cô, bng nghing
 tác gi hoàn thành lun án nghiên cu này.
Tác gi lun án

iv

MC LC

M U
1
1.
Gii thiu công trình nghiên c
1
2.
Lý do la ch 
1

Mt s a k thu

5
1.1.1.4
Các cha va k thu
5
1.1.1.5
Mt s công trình xây dng s dng va k thut  V.Nam

9
1.1.2
ng va k thut
 c hin nay
12
1.1.2.1
i tích tính np có ct trên nt yu

12

Nhn xét i tích tính nng trên
t yu
15
1.1.2.2
i tích tính np có ct t nhiên tt
16

Nhi tích

23
1.1.2.3

Yêu c
30
2.2
Các tính cht ca va k thu
31
2.2.1
Mt s khái nim v thuc tính ca va k thut
31
2.2.2
ng quan h ng sut  bin dng ca va k thu
33
2.2.3
Mt s ví d a va k thu
34
2.3
Xây dng mô hình bài toán
36
2.3.1
Mt s gi thit
37
2.3.2
Xây dng mô hình tính toán bài toán nh ca nng
p có ct mn t hu hn
37
2.3.2.1

38
2.3.2.2
n cn t hu hn
39

52
3.1.5

52
3.1.5.1

52
3.1.5.2

53
3.1.6

53
3.1.6.1
-Raphson (N-
54
3.1.6.2
-
55
3.1.7

55
3.2
Xây d
55
vi

3.2.1
Gii thiu giao di
55

4.1.3
Xây dng bi  dng trong n
75
4.2
Nt y
77
4.3
nh dt mái dp x
mt mái d
80
4.3.1
p x mt
80
4.3.2
Mt s ví d v ng bin dt và tính xp x mt
81
4.3.2.1
 

81
4.3.22


85
4.4
Xây dng công thc tính toán l
max
) các l
trong n
88

4.6


105
4.7

106
4.8
Kt qu nghiên c
110


112

vii

MC LC HÌNH V TH


Hình 1.1 ng, n qua c Bc Giang
4
c Bukit Panggal Mosque, Tutong, Brunei
Qu
6
ng chn Arca Budaya, Kuala Lumpur, Malaysia.
6

6
ng nn nhà dân dng
6

Hình 1.20  nh lc kéo ln
nht yêu ci vi cng  p
14
Hình 1.21 Chiu dài neo bám ca ct ti v trí j dp
14
i nêm hai phn cho mái dc có ct

16
Hình 1.23 S phân b gng sung vi mi lp ct
18
Hình 1.24 nh

19
Hình 1.25 Tính toán theo mt xon c logarit

22
ng lc dính kt
23
viii

Hình 1.27 Quan h ng x t - va k thut theo tiêu chun phá
hoi Mohr-Coulomb
26


Hình 2.1 ng x kéo chình Robert M.Koerner
33
Hình 2.2 Quan h ng sut  bin dng   v và
Robert M.Koerner
34

- 

56
Hình 3.14 
57
Hình 3.15 
57
Hình 3.16  
58


Hình 4.1 
61
Hình 4.2 
62
Hình 4.3 
62
Hình 4.4 
63
Hình 4.5 
67
Hình 4.6 
67
ix

Hình 4.7 
68
Hình 4.8  
68
Hình 4.9 

Hình 4.23 
87
Hình 4.24 
89
Hình 4.25 

90
Hình 4.26 
92
Hình 4.27 
max

96
Hình 4.2
g

(E
s

s
= 1.2. T
max
= 12; 14; 16 kN/m

104

g

(E
s



107

x




46
-
49
4.1 
60
Bng 4.2 a k thut theo 1m chiu r
60
 
61
 
64
 
64
 
65
 
66
 
67
 
68

Bng 4.25 ng c cn h s antoàn,T= 14kN/m
99
Bng 4.26 ng c cn h s antoàn,T= 16kN/m
100
Bng 4.27 ng ca EA
g
, T
max

s
n h s an toàn Fs
100
Bng 4.28 
108
xi



 
PTHH 
HNH_RESS Reinforced
Embankment Stability Software)
K 
K
bh
o hòa
K
k

K

p
h s chu kéo tut riêng phi vi cng;
T
roj
lc yêu cu cng phi có trong phm vi 1m dài np ti j;
 tr ca vt lip nn;
h chiu cao trung bình vt li p trong phm vi chiu dài c 
ng L
j
;
 h s u th liên h gia góc neo bám ct  t v
cv
;
f
ms
h s vt liu riêng phn;
L
j
chiu dài neo bám cn thit ca c  ng trong phm vi cung
t cho 1m dài np;
xii



h s u th liên h gia lc dính bám git và c
ng vi c
u
.
R
h

r

,
r
c
và
,ur
s
là các góc ma sát trong, l và lc dính không thoát
m ct nn
F
s
H s an toàn nh
E
s
i ct
E
g
i va k thut

H s Poisson
Góc dãn n
EA
g
 cng va k thut
5- Phm vi nghiên cu:
La chn, xây dng mô hình tính bài toán nng . Xây
dng thu     tính b   n t hu hn.
Nghiên cu bài toán nh np cao có ng bng .
6- Ý c và thc tin c tài:
 (Geotextiles) là loi vt liu mc ch to t vt liu polyme
tng hp hoc các sn phm có n polyme nh các công ngh ch
to khác nhau. T nha th k c  i  c
có nht nên  c
 ng nâng cao sc chu tnh cho các công
trình xây dc bip trong xây dng cng,
thy li
Nhu ca thp niên 90 - th k c, c s dng
rng rãi  nhi, Nhc bit  
lipp 
 dng công trình xây dng t 
c s dng rng rãi. Theo kt qu nghiên cu ca nhiu chuyên gia trong
  c cho th        ng nn
p cao bt, hay nt yt hiu qu kinh t k
thut cao, d dàng trong thi công, gim giá thành t 15 - ng
s di th ca công trình.
Do vy vic nghiên cu hoàn thit k nn
p có s dng là cn thit  phc v yêu cu thc t trong
thi k hi nhp, thc hin công nghip hóa, hii hóa phát trin c. 3

C
TNG QUAN V TÌNH HÌNH S DNG 

4

Hi Phòng, Cao tc Gi - Ninh Bình, Cao tc Ni Bài  Lào Cai, Cao tc
Long Thành  Du Giây và Cao tc Bn Lc  

1.1.1.2. Phân loại VĐKT [14], [28], [29], [30]
Da theo công ngh ch toc phân làm hai loi sau:
1. VĐKT loại dệt (Woven Geotextile)
i dt có tính thm nhc ch to bng nhng si nhân to
và dt thành v ca  ph thuc nhiu vào sc chu kéo ca
các si. Sc chc (theo chiu cung l
v   u kh vi).      t là vi
Robusta Nicolon (Hà Lan), Krafter (Nht Bn), Amoco (Anh), Collins &
Aikman. Ngoài ra còn có nhiu lo
WX, GT, GM, GSI  
Bng 1.1 ph lc 1 gii thiu mt s tính cht loi  dt.
2. VĐKT loại không dệt (Nonwoven Geotextile)
Loi t có tính thc ch to t s sp xp
mt cách ngu nhiên các si trong cu trúc phng hai chiu, ri x lý liên kt
bng  nhi không dt này có kh 
ch ng rt tt. a lo-
Mch), Polyfelt (Úc), Terrafic (Canada), Sodoca, Bidium (Pháp). Ngoài ra
Hình 1.1 VĐKT gia cường nền đất yếu trên QL1, đoạn qua cầu Xương Giang – Bắc Giang
5

còn có nhiu lo ART, VNT, PH, HD ca
Vit Nam, TS - Polyfelt c
2. Chng t yu (reinforcement)
i vi np cao trên nt yn m n
s b t tri  t toàn khit cc b mái taluy.  chng li s phá
hi ta s d gia c bng cách  mt pht
yu ri rp cát lên trên, ri ri tip l tip theo
c s dng hp nt không ynn
cn p cao. Vic tính toán p, kho
c tính toán thit k m bo an toàn.
3.  làm ct ng chng chn ct mm)
Trên th gi  ng chn có chiu cao ln,
hoc  dn 90
0
 dng nhing
chn vt yêu cu v chi bn s dng và to cnh
quan thm m      t  n mt na so v ng
bêtông ct thép [14], [19], [34], [44], [45]
Hình 1.2 Mái dốc Bukit Panggal Mosque,
Tutong, Brunei. VĐKT chức năng ngăn
cách hạt sét mềm ra khỏi mặt dốc [61]
Hình 1.3 Tường chắn Arca Budaya, Kuala
Lumpur,Malaysia. VĐKT làm lớp phân
cách giữa bụi đá và đất bên trên trồng cây

Khánh Dương, Tỉnh Cam Túc, TQ [58]
Hình 1.7 VĐKT với chức năng làm cốt
tường chắn đất
Hình 1.8 Tường chắn Novotel Hotel, Patong,
Phuket, Thailand. VĐKT lọc, được quấn
quanh ống thu nước đáy tường chắn [61]
Hình 1.9 Chức năng tiêu, thoát nước
công trình đường cao tốc Nam
Carolina, Hoa Kỳ [56]
8

thang h không có c, làm chp th h mc
c ngm.
6. Bo v, chng xói mòn n bin và xói ta luy mái h p
c s dng vi chng xói mòn [31], bo v mái dc
không b xói l ng nng, các rãnh dng, chng
xói mòn mái dc nt ln
bin, nn p ven sông h, mái dc khu vng, h c
bit n qua ch thu hp c cu ví d ng xói 
ng và h a các cu: c     ng), c
Nguyt (qua sông Cu), cu Sng (qua sông n
Hà Ni  Ln Thit k PCI Nht Bn thit k (1998).
7. àm a k thut (nhóm SI Geosolution) [35]
 a k thu c s dng r  ng vi nhiu hình thc khác
nhau: ni ta ly ng ri y cát vào, xp thành b
bo v chng xói mòn b y dc b bin. a k
thuc dùng trong x lý no vét lòng sông, bin. Ngoài ra a k

D án nâng cp QL5 vào nh-1994, m rng mng 
p trên nn yu. n thit k Nht Bn KEI thit
k b 50cm pht yu, tri mt l không dt làm chc
  t tng lp n chiu cao thit k -
Hình 1.17
i chh thng giao thông
 Trung Hòa  Nhân Chính (TP Hà Nc khi ri các lp
cp phi i ta cho tri mt l i np
i nh trn ln gia cát và ld dn
mt nh mng. Vi chc   c s dng

Hình 1. 12 Chức năng
phân cách (separation) Hình 1. 15 Chức năng bảo vệ (protection) Hình 1. 16 Chức năng tiêu thoát nước
(drainage) Hình 1. 13 Gia cố mái
dốc (reinforced slope) Hình 1. 14 Chức năng
lọc (filtration)

10


t yu, có chip t 1 ÷ 1,5m. Khong cách gia các
li t 30 ÷ 35cm.
ng n tránh thành ph Vinh[39] ch
trì thit k  git yu   
 p tc s dng 3 la, mi lp cách
 ng phn nn nn p cao 4 ÷ 5m.
t
ng rt t d x lý np trên
t yu lu tiên  Vin, gim giá thành xây dng.
Hai công trình này làm ti tt cho vic s d ng nn
t yu cho nhiu d án xây dng cao tc
TP H Chí Minh   - Ninh Bình, Hà Ni  Thái Nguyên,
Ni Bài  Lào cai 
3.  vi ch chng xói mòn mái taluy
Khi xây dng np bo v b bin  Bãi Cháy - Qung Ninh
 tri trên b mt taluy np, rnhc
dng g nhm chng xói mòn do áp lc dp ca sóng.
 bo v, gia c mái taluy h ch
h cha công viên trung tâm TP Lào Cai (c thit k    S
GTVT Lào Cai làm ch  u tit  Trung tâm Hi ngh quc
gia  Hà Ni do n c thit k   dp bo v
chng xói mòn.
D án nâng cn Hà Ni  Li din ch
n dn vào cng), ct
(Sông Cu), cu X         dng
  làm lp bo v chng xói mòn hai bên mái sông  ng  h 
ca ba cu này.
12







(1.1)
H: là chiu cao np; L
s
: chiu dài cnh nm ngang mái dc (b rng
chân mái dc); 
cv
: góc ma sát ca vt liu np lúc có bin dng ln
u kin ng sut hu hiu; f
ms
: h s vt liu riêng phn áp dng cho

cv
(f
ms
= 1).
2. ích mt)
c dùng ph bin nht trong tính
toán i vi các np có s dng ct  p,
hình 1.20 và hình 1.21.
t M
D
t và ti trng là:
















 






 











; 
cv
: góc ma sát vt lip nn lúc có
bin dng lu kin ng sut hu hiu; u
i
: áp lc l rng tác
dng trên mt mnh th i ;