BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

NGUYỄN VIẾT DŨNG

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG GIẢI PHÁP ỔN ĐỊNH MÁI
DỐC BẰNG ĐINH ĐẤT TẠI KHU VỰC HẠ LONG QUẢNG NINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

Hà Nội - 2018


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
----------------------------------

NGUYỄN VIẾT DŨNG
kho¸ 2016-2018; líp cao häc 2016x2

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG GIẢI PHÁP ỔN ĐỊNH MÁI
DỐC BẰNG ĐINH ĐẤT TẠI KHU VỰC HẠ LONG QUẢNG NINH

Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. ĐỖ MINH TÍNH

Hà Nội - 2018


LỜI CAM ĐOAN

Tôixin

cam

đoanluậnvănthạcsĩnàylàcôngtrìnhnghiêncứucủabảnthân.Cácsốliệukếtquảtrìnhbày
trongluậnvănnàylàđúngsựthật,

cónguồngốcrõràng,

vàchưađượccôngbốtrongbấtkỳcôngtrìnhnào.
HàNội, ngày .....tháng .....năm 2018
Tácgiả

NguyễnViếtDũng


LỜI CẢM ƠN
Luận văn thạc sỹ “Nghiên cứu giải pháp ổn định mái dốc bằng đinh đất tại
khu vực Hạ Long - Quảng Ninh” được tác giả thực hiện tại trường Đại học Kiến
trúc Hà Nội. Trong quá trình thực hiện luận văn này tác giả đã nhận được rất

*Nội dung nghiên cứu của đề tài………………………………………...………...3
*Phương pháp nghiên cứu………………………………………………...……….4
*Ý nghĩa khoa học và thực tiễn đề tài……………………………..……………...4
*Cấu trúc luận văn…………………………………………………………………4
NỘI DUNG
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆĐINH ĐẤT ............................ 5
1.1. Khái niệm về công nghệ đinh đất ................................................................... 5
1.2.Tổng quan về việc áp dụng công nghệ đinh đất trên thế giới và Việt Nam... 9
1.2.1. Tổng quan về việc áp dụng công nghệ đinh đất trên thế giới……….….......9
1.2.2. Tổng quan về việc áp dụng công nghệ đinh đất tại Việt Nam...….…...…..16
1.3. Phạm vi áp dụng và những ưu khuyết điểm của công nghệ đinh đất ........ 18
1.3.1. Phạm vi áp dụng……………………………………………....…………..18
1.3.2. Nhữngưu khuyếtđiểm…..…………………………………....…………..18
1.4. Những nội dung chính cần nghiên cứu của luận văn .................................... 20
CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ GIA CƯỜNG MÁI
DỐC BẰNGĐINH ĐẤT................................................................................ 22


2.1. Bài toán cơ bản ............................................................................................ 22
2.1.1. Vai trò củađinh đất trong việc cải thiện trạng tháiứng suất trong đất........22
2.1.2. Vai trò của hệđinh đất trong việc giữổnđịnh của tổng thể mái dốc..........25
2.2. Lý thuyết tính toán đinh đất ........................................................................ 27
2.2.1. Cấu tạo của hệ tườngđinh đất……………………………………….........27
2.2.2. Phương pháp xác định sức chịu tải củađinh đất…………………...……..29
2.2.3. Nội dung thiết kế gia cường mái dốc bằngđinh đất…………………........37
2.2.4. Sơ đồ tổng quát tínhổnđịnh của mái dốc…………...……………...….....46
CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀO TÍNH TOÁN
THIẾT KẾ TĂNG CƯỜNGỔNĐỊNH MÁI DỐC TẠI KHU VỰC HẠ LONG QUẢNG NINH ............................................................................................. 51
3.1. Khái quát đặc điểm điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu ...................... 51
3.1.1. Đặc điểm vị tríđịa lý………….………………………………….…….....51

Hình1.7: Mặt cắt ngang tuyến đường đắp gia cố bằng phương pháp gia tải trước
...............................................................Error! Bookmark not defined.
Hình 1.8: Mặt cắt ngang tuyến đường đắp gia cố bằng phương pháp bấc thấm kết
hợp hút chân không ................................Error! Bookmark not defined.
Hình 1.9 : Trình tự thi công cọc đất xi măng bằng phương pháp trộn khô ...... Error!
Bookmark not defined.
Hình 1.10: Lưỡi khoan theo phương pháp trộn ướt .Error! Bookmark not defined.
Hình 1.11: Sơ đồ công nghệ trộn ướt theo phương pháp Jet - Grouting .......... Error!
Bookmark not defined.
Hình 1.12: Sơ đồ mô tả các phương pháp trộn xi măng vào đất theophương pháp Jet
- Grouting ...............................................Error! Bookmark not defined.
Hình2.1: Vị trí đoạn tuyến đường nghiên cứu .........Error! Bookmark not defined.
Hình 3.1: Sơ đồ tính toán tải trọng giao thông.........Error! Bookmark not defined.
Hình 3.2: Mặt cắt ngang điển hình để tính toán của phụ kiểu IA Error! Bookmark
not defined.
Hình 3.3: Mặt cắt ngang điển hình để tính toán của phụ kiểu IB Error! Bookmark
not defined.
Hình 3.4: Mặt cắt điển hình kiểu II .........................Error! Bookmark not defined.


Hình 3.5 . Sơ đồ tính toán theo phương pháp phân mảnh của Bishop ............. Error!
Bookmark not defined.
Hình3.6: Kết quả tính toán đánh giá ổn định nền đường đắp kiểu II ............... Error!
Bookmark not defined.
Hình 3.6. Sơ đồ mặt bằng bố trí cọc cát...................Error! Bookmark not defined.
Hình 3.7: Mặt cắt xử lý điển hình ...........................Error! Bookmark not defined.
Hình 3.8. Sơ đồ chất tải thí nghiệm nén tĩnh cho nhóm cọc SCPError! Bookmark
not defined.




tường chắn, cọc khoan nhồi...sẽ giúp cho kết cấu công trình thành mảnh hơn,
tăng tính thẩm mỹ cho công trình.
Tên gọi “đinh đất” (Soil Nails, xuất phát từ tiếng Pháp Clouage de sol)
thực chất là cắm vào trong thể đất đá một hệ thống thanh (đinh) thép, ống
thép dài với khoảng cách giữa chúng nhỏ và thường bên ngoài được bao bọc
bởi phụt vữa xi măng cát hoặc vữa xi măng (phụt vữa xi măng). Đặc điểm của
đinh đất là nó phát huy tác dụng ở bề mặt tiếp xúc giữa thể đất đá và đinh dọc
theo chiều dài của nó. Trong điều kiện thể đất đá xảy ra biến dạng, thông qua
lực dính kết hoặc lực ma sát giữa đất đá và suốt chiều dài đinh làm cho đinh
đất chịu tác dụng kéo, đồng thời chủ yếu thông quá tác dụng chịu kéo này làm
cho thể đất đá được gia cường và giữ ổn định.
Công nghệ đinh đất được bắt đầu nghiên cứu từ đầu thập niên 60 của
thế kỷ 20 ở châu Âu. Sau 50 năm kể từ khi công nghệ này ra đời, nó đã và
đang được sử dụng khá rộng rãi ở các nước như Pháp, Mỹ, Anh, Đức, Trung
Quốc, Nhật Bản, Malaysia,...trong các hạng mục công trình như gia cố mái ta
-luy, mái đê, mái đập, trụ cầu, tường vây, đất đá bị phong hóa, vách hố đào
sâu móng công trình. Tuy nhiên, tại Việt Nam công nghệ “ đinh đất” đến nay
vẫn còn rất ít được sử dụng do công nghệ này đòi hỏi thiết bị khoan chuyên
dụng, có khả năng khoan xiên sâu vào trong các lớp đất hoặc đá yếu. Với mục
đích củng cố thêm cơ sở lý thuyết trong việc tính toán, kết hợp với việc tổng
hợp kinh nghiệm tính toán và thi công đinh đất trên thế giới nhằm đưa công
nghệ này áp dụng vào điều kiện địa chất và đặc điểm thi công cụ thể tại Việt
Nam tác giả lựa chọn đề tài “Nghiên cứu giải pháp ổn định mái dốc bằng đinh
đất tại khu vực Hạ Long - Quảng Ninh”. Đề tài tác giả nghiên cứu sẽ có ý
nghĩa thực tiễn trong sản xuất và góp phần nhỏ vào việc phổ biến công nghệ
đinh đất trong lĩnh vực xây dựng tại Việt Nam.


3

* Phương pháp nghiên cứu
- Thu thập, tổng hợp và phân tích các tài liệu có liên quan tới lĩnh vực
nghiên cứu;
- Nghiên cứu lý thuyết về ổn định mái dốc và tính toán giải pháp ổn
định mái dốc bằng đinh đất;
- Vận dụng lý thuyết để tính toán gia cường mái dốc tại khu vực Hạ
Long – Quảng Ninh bằng giải pháp đinh đất.
* Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Ý nghĩa khoa học: góp phần nghiên cứu bản chất của hiện tượng sụt
trượt và ứng dụng công nghệ gia cường mái dốc bằng giải pháp đinh đất
- Ý nghĩa thực tiễn: góp phần cung cấp số liệu ban đầu về việc áp dụng
công nghệ gia cường mái dốc bằng giải pháp đinh đất trong điều kiện Việt
Nam tại một khu vực cụ thể (Hạ Long – Quảng Ninh), từ đó là cơ sở để mở
rộng phạm vi áp dụng cho những khu vực có điều kiện địa chất tương tự khu
vực nghiên cứu.
*Cấu trúc luận văn
Ngoài các phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, tài liệu tham khảo nội
dung chính của Luận văn gồm ba chương:
Chương 1: Tổng quan về công nghệ đinh đất
Chương 2: Lý thuyết tính toán, thiết kế gia cường mái dốc bằng đinh
đất
Chương 3: Ứng dụng kết quả nghiên cứu vào tính toán thiết kế tăng gia
cường ổn định mái dốc tại khu vực Hạ Long – Quảng Ninh


THÔNG BÁO
Để xem được phần chính văn của tài liệu này, vui
lòng liên hệ với Trung Tâm Thông tin Thư viện
– Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội.
Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội

của kết cấu chắn đỡ.
2. Hệ kết cấu tường đinh đinh đất có tác dụng rõ rệt đối với sự ổn định
của mái dốc, hạn chế biến dạng của phần bên trên hố đào, phòng ngừa dòng
thấm xảy ra trong khối đất, phòng ngừa hiện tượng bùng nền trong hố đào,


73

làm tăng tính ổn định của toàn bộ hố đào. Công nghệ đinh đất có thể phù hợp
với các loại đất có cường độ thấp và độ ẩm cao.
3. Quá trình thi công đinh đất cần được phân đoạn thi công, vừa khai
đào vừa tiến hành gia cường. Do đó nó có thể giảm thiểu ảnh hưởng của quá
trình thi công đến sự ổn định tự nhiên của khối đất, góp phần điều tiết cường
độ kết cấu và tính ổn định của bản thân khối đất. Đây cũng chúng là tính năng
vượt trội của hệ kết cấu đinh đất so với các công nghệ gia cường khác. Mặt
khác, có thể sử dụng số hóa quá trình thi công, qua đó kịp thời ứng phó với
với các sự cố xảy ra bất ngờ trong quá trình thi công. Phương tiện thiết bị máy
móc và công nghệ thi công đinh đất đơn giản, gọn nhẹ, do đó nó cũng có ưu
điểm về việc giảm thiểu chi phí xây dựng so với các giải pháp khác.
* Kiến nghị:
Mặc dù tác giả đã cố gắng xem xét ở các góc độ khác nhau để tìm hiểu
về nguyên lý làm việc, phân tích ổn định, tính toán thiết kế và biện pháp thi
công - quan trắc, nhưng vẫn còn nhiều điểm cần tiếp tục được làm sáng tỏ hơn
nữa để có thể đưa công nghệ này áp dụng rộng rãi vào điều kiện của Việt
Nam
1. Cần sử dụng các phương pháp thực nghiệm, phương pháp số hóa
(phần mềm tính toán) để tiến hành phân tích, tính toán nâng cao mức độ chính
xác và tin cậy của kết quả tính.
2. Số lượng các công trình áp dụng công nghệ đinh đất trong gia cường
mái dốc và hố đào tại Việt Nam còn rất hạn chế. Do vậy cần tiếp tục thu thập

12. Bruce, D.A., Jewell, R.A., Soil Nailing: Application and Practice, Part
1, Part 2, Grounding Engjineering, 1986, 19 (5), 1986, 1987, 20 (6).
13. Gassler, G., Guclenhus, G., Soil Nailing – Some Aspects of a New
technique, Proc, ICSMEF, 1981, 3.
14. Juran, I., Elias, V., Ground Anchors and Soil Nails In Retaining
Structures, Foundation. Engineering Hanbook, Van Nostrod Beihold
Public., 1991.
15.Bridle, R.J., Soil Nailing – Analysis and Design, Ground Engineering,
1989 22 (9).
16. Sctilosser F., The multicriteria theory in soil nailing, Ground
Engineering, November, 1991.
17. Jewel R.A., Pedley M.J., Soil nailing design: The role ò bending
stiffness, Ground Engineering, March, 1990.
18. Elias V, & Turan I. Soil Nailing for Stabilization of Highway Slope
and Excavation. June, 1991.