Nghiên cứu sự thay đổi tính chất cơ lý của đất đắp sau khi hồ tích nước theo thời gian có ảnh hưởng đến sự ổn định lâu dài của đập đất miền trung Việt Nam

27 344 0
Nghiên cứu sự thay đổi tính chất cơ lý của đất đắp sau khi hồ tích nước theo thời gian có ảnh hưởng đến sự ổn định lâu dài của đập đất miền trung Việt Nam

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NƠNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NƠNG THƠN VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI MIỀN NAM    TRƯƠNG QUANG THÀNH NGHIÊN CỨU SỰ THAY ĐỔI TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA ĐẤT ĐẮP SAU KHI HỒ TÍCH NƯỚC THEO THỜI GIAN CĨ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ ỔN ĐỊNH LÂU DÀI CỦA ĐẬP ĐẤT MIỀN TRUNG VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - NĂM 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NƠNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NƠNG THƠN VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI MIỀN NAM    TRƯƠNG QUANG THÀNH ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU SỰ THAY ĐỔI TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA ĐẤT ĐẮP SAU KHI HỒ TÍCH NƯỚC THEO THỜI GIAN CĨ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ ỔN ĐỊNH LÂU DÀI CỦA ĐẬP ĐẤT MIỀN TRUNG VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CHUN NGÀNH: ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG Mà SỐ NGÀNH: 62 58 60 01 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS TSKH NGUYỄN VĂN THƠ PGS TS TƠ VĂN LẬN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - NĂM 2011 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các kết nghiên cứu luận án trung thực chưa công bố C¸c sè liƯu tham kh¶o ®Ịu cã ngn trÝch dÉn TÁC GIẢ LUẬN ÁN Trương Quang Thành LỜI CÁM ƠN Hoàn thành luận án mình, xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: Các thầy hướng dẫn: GS TSKH Nguyễn Văn Thơ, PGS TS Tô Văn Lận hướng dẫn trình nghiên cứu hoàn thành luận án Tiến só Các Phòng Ban lãnh đạo Viện Khoa học Thủy lợi Miền Nam, trường Đại học Kiến trúc TP Hồ Chí Minh quan tâm, động viên, tạo điều kiện thuận lợi để nghiên cứu hoàn thành bảo vệ luận án Tập thể Bộ môn Nghiên cứu Đòa kỹ thuật xây dựng thuộc Viện Khoa học Thủy lợi Miền Nam, đặc biệt GS.TS Trần Thò Thanh tạo điều kiện Phòng thí nghiệm giúp đỡ hoàn thành luận án Người thân gia đình động viên tinh thần để hoàn thành nhiệm vụ học tập nghiên cứu Bạn bè, đồng nghiệp gần xa động viên, khích lệ Xin chân thành cám ơn -i- MỤC LỤC Néi dung - Trang phơ b×a - Lêi cam ®oan - lêi c¸m ¬n - C¸c ký hiƯu sư dơng ln ¸n - B¶ng t­¬ng quan gi÷a c¸c ®¬n vÞ dïng ln ¸n víi c¸c ®¬n vÞ hƯ SI - Danh mơc b¶ng biĨu - Danh mơc h×nh vÏ vµ ®å thÞ Trang Më ®Çu TÝnh cÊp thiÕt cđa ®Ị tµi Mơc tiªu cđa ln ¸n NhiƯm vơ vµ giíi h¹n ph¹m vi nghiªn cøu Ph­¬ng ph¸p nghiªn cøu Nh÷ng ®ãng gãp míi vµ kh¶ n¨ng øng dơng cđa ln ¸n C¬ së tµi liƯu CÊu tróc ln ¸n Ch­¬ng 1: Tỉng quan vỊ ®Ỉc ®iĨm cđa ®Êt ®¾p ®Ëp, t×nh h×nh ỉn ®Þnh cđa ®Ëp ®Êt vµ ¶nh h­ëng cđa liªn kÕt kiÕn tróc ®Õn ®é bỊn cđa ®Êt ®¾p ®Ëp ë khu vùc nghiªn cøu 1.1 Tỉng quan vỊ ®Ỉc ®iĨm ®Þa chÊt c«ng tr×nh trªn khu vùc nghiªn cøu 1.1.1 ĐỈc ®iĨm ®Þa chất c«ng tr×nh 1.1.2 Thành phần kho¸ng vật số loại đất vïng T©y Nguyªn MiỊn Trung 11 1.1.3 Đặc điểm khÝ hậu, thủy văn 17 1.1.4 Một số loại đất thuận lợi kh«ng thuận lợi dïng để đắp đập miền Trung 19 1.2 Mét sè tÝnh chÊt ®Ỉc biƯt cđa ®Êt ®¾p t¹i khu vùc nghiªn cøu tiÕp xóc víi n­íc 1.2.1 TÝnh trương nở 20 1.2.2 TÝnh tan r· 21 1.2.3 TÝnh lón ướt 21 1.2.4 TÝnh co ngãt 22 1.2.5 TÝnh xãi rưa 22 1.3 T×nh h×nh ỉn ®Þnh cđa mét sè ®Ëp ®Êt khu vùc nghiªn cøu 23 1.3.1 Nguyªn nh©n ba lần vỡ đập Suối Trầu Ninh Hßa (1977, 1978, 1979) 26 1.3.2 Nguyªn nh©n vỡ đập Suối Hành - Cam Ranh (12-1986) 27 -ii- 1.3.3 Nguyªn nh©n cố đập Am Chóa Diªn Kh¸nh - Kh¸nh Hßa (1989, 1992) 28 1.3.4 Nhận xÐt 29 1.4 Mét sè kÕt qu¶ nghiªn cøu sù thay ®ỉi ®é bỊn cđa khèi ®Êt ®¾p cã liªn quan 29 ®Õn qu¸ tr×nh phơc håi, ph¸t triĨn liªn kÕt kiÕn tróc cđa c¸c n­íc trªn thÕ giíi 1.5 Mét sè kÕt qu¶ nghiªn cøu sù thay ®ỉi ®é bỊn cđa khèi ®Êt ®¾p cã liªn quan 35 ®Õn qu¸ tr×nh phơc håi vµ ph¸t triĨn c¸c liªn kÕt kiÕn tróc cđa ®Êt khu vùc nghiªn cøu ë ViƯt Nam 1.5.1 Ảnh hưởng phục hồi liªn kết kiến tróc đất ®¾p đến sức chống 35 cắt đất 1.5.2 Ảnh hưởng phục hồi liªn kết kiến tróc đất ®¾p đến tÝnh tan r· 37 đất 1.5.3 Ảnh hưởng phục hồi liªn kết kiến tróc đất ®¾p đến tÝnh thấm 38 nước đất 1.5.4 Ảnh hưởng phục hồi liªn kết kiến tróc đất ®¾p đến tÝnh trương 39 nở đất loại sÐt 1.6 Nh÷ng vÊn ®Ị cÇn nghiªn cøu cđa ln ¸n 41 Ch­¬ng 2: Nghiªn cøu ®Ỉc ®iĨm thay ®ỉi søc chèng c¾t cđa ®Êt ®¾p phơc håi liªn kÕt kiÕn tróc theo thêi gian qu¸ tr×nh ngÊm n­íc 2.1 C¬ së lý thut cã liªn quan ®Õn mơc ®Ých vµ néi dung thÝ nghiƯm 42 2.2 C¸c lo¹i ®Êt ®­ỵc dïng thÝ nghiƯm 46 2.3 Ph­¬ng ph¸p chÕ t¹o mÉu thÝ nghiƯm 48 2.4 Nghiªn cøu sù thay ®ỉi søc chèng c¾t cđa ®Êt chÕ bÞ víi c¸c ®é chỈt kh¸c 50 theo thêi gian ng©m mÉu n­íc 2.4.1 Ph­¬ng ph¸p thÝ nghiƯm 50 2.4.2 KÕt qu¶ thÝ nghiƯm 51 2.4.2.1 Đối với đất tàn tÝch cã nguồn gốc granite ®­ỵc lÊy hồ chứa nước 51 Thuận Ninh- B×nh Định 2.4.2.2 Đối với đất s­ên tàn tÝch cã nguồn gốc sÐt bét kÕt- c¸t bét kÕt ®­ỵc 56 lÊy hồ chứa nước S«ng S¾t - Ninh Thn 2.4.2.3 Đất sườn - tàn tÝch trªn đ¸ Bazan cổ t¹i ®Ëp DakR’tih - Daklak 60 2.4.2.4 So s¸nh mức độ biến đổi ηC, ηφ ba loại đất cã cïng hệ số đầm 64 chỈt (K) theo thời gian ng©m mẫu đất nước 2.4.3 NhËn xÐt vỊ kÕt qu¶ thÝ nghiƯm cđa ch­¬ng 64 -iii- Ch­¬ng 3: Nghiªn cøu sù thay ®ỉi tÝnh thÊm n­íc vµ tr­¬ng në cđa ®Êt ®¾p phơc håi liªn kÕt kiÕn tróc theo thêi gian qu¸ tr×nh ngÊm n­íc Më ®Çu 3.1 Nghiªn cøu sù thay ®ỉi hƯ sè thÊm n­íc phơc håi liªn kÕt kiÕn tróc cđa 68 ®Êt ®¾p theo thêi gian qu¸ tr×nh ngÊm n­íc 3.1.1 Ph­¬ng ph¸p thÝ nghiƯm 68 3.1.2 KÕt qu¶ thÝ nghiƯm 69 3.1.2.1 Đất tàn tÝch cã nguồn gốc Granite hồ chứa nước Thuận Ninh- B×nh Định 69 3.1.2.2 Đất båi tÝch nguồn gốc (sÐt – c¸t) bột kết hồ S«ng Sắt-Ninh Thuận 71 3.1.2.3 Đất sườn - tàn tÝch trªn đ¸ Bazan cổ hồ thủy điện DakR’tih- Daklak 73 3.1.2.4 So s¸nh mức độ biến đổi hƯ sè thÊm ηkt ba loại đất cã cïng hệ số đầm 74 chỈt (K) theo thời gian ng©m mẫu đất nước 3.1.3 NhËn xÐt vµ kÕt ln vỊ sù thay ®ỉi hƯ sè thÊm n­íc cđa ®Êt ®¾p 75 3.2 Nghiªn cøu sù thay ®ỉi hƯ sè tr­¬ng në qu¸ tr×nh phơc håi liªn kÕt 76 kiÕn tróc cđa ®Êt ®¾p theo thêi gian qu¸ tr×nh ng©m n­íc 3.2.1 Ph­¬ng ph¸p thÝ nghiƯm 76 3.2.2 KÕt qu¶ thÝ nghiƯm 78 3.2.2.1 §Êt t¹i khu vùc hå chøa n­íc Thn Ninh – B×nh §Þnh 79 3.2.2.2 §Êt t¹i khu vùc hå S«ng S¾t - Ninh Thn 83 3.2.2.3 §Êt ®á Bazan t¹i khu vùc ®Ëp DakR’tih - Daklak 86 3.2.2.4 Quan hƯ gi÷a hƯ sè tr­¬ng në tù (RN)vµ dung träng kh« (c)cđa ba 87 lo¹i ®Êt thÝ nghiƯm 3.2.3 NhËn xÐt vµ kÕt ln vỊ sù thay ®ỉi hƯ sè tr­¬ng në cđa ®Êt ®¾p 88 3.3 Mét sè kÕt ln rót tõ ch­¬ng 90 Ch­¬ng 4: Nghiªn cøu so s¸nh sù biÕn ®ỉi søc chèng c¾t, hƯ sè thÊm n­íc, hƯ sè tr­¬ng në cđa c¸c mÉu ®Êt chÕ bÞ (kh«ng ng©m n­íc) cã cïng ®é chỈt - ®é Èm víi mÉu ®Êt èng ®­ỵc ng©m n­íc theo thêi gian Mơc ®Ých nghiªn cøu 91 4.1 Lo¹i ®Êt ®­ỵc dïng vµ ph­¬ng ph¸p t¹o mÉu thÝ nghiƯm 91 4.2 KÕt qu¶ thÝ nghiƯm 93 4.2.1 Sức chống cắt đất 93 4.2.2 TÝnh trương nở đất 96 -iv- 4.2.3 TÝnh thấm nước 4.3 Mét sè nhËn xÐt vµ kÕt ln rót tõ ch­¬ng 98 100 Ch­¬ng 5: Kh¶o s¸t nghiªn cøu sù thay ®ỉi søc chèng c¾t, hƯ sè thÊm n­íc, hƯ sè tr­¬ng në cđa ®Êt ®¾p mét sè ®Ëp thùc tÕ sau nhiỊu n¨m khai th¸c ë miỊn Trung vµ ph©n tÝch hƯ sè ỉn ®Þnh cđa ®Ëp phơc håi liªn kÕt kiÕn tróc cđa ®Êt Më ®Çu 101 5.1 So s¸nh kÕt qu¶ thÝ nghiƯm cđa nhãm ®Êt ®­ỵc chÕ bÞ èng mÉu 102 ng©m n­íc theo thêi gian víi kÕt qu¶ thÝ nghiƯm cđa ®Êt ®¾p ë lâi ®Ëp Thn Ninh - B×nh §Þnh sau 10 n¨m x©y dùng 5.1.1 Sù thay ®ỉi søc chèng c¾t, hƯ sè tr­¬ng në, hƯ sè thÊm - ®Êt hå Thn Ninh 103 ®­ỵc chÕ bÞ èng cã hƯ sè ®Çm nÐn (K) kh¸c ng©m n­íc theo thêi gian 5.1.2 Sù thay ®ỉi dung träng (γ), søc chèng c¾t (φ,C), hƯ sè tr­¬ng në (RN), hƯ sè 105 thÊm (Kt) cđa c¸c mÉu ®Êt theo ®é s©u ë lâi ®Ëp Thn Ninh sau 10 n¨m x©y dùng 5.1.3 NhËn xÐt 110 5.2 Kh¶o s¸t sù thay ®ỉi søc chèng c¾t vµ hƯ sè thÇm n­íc cđa ®Êt ®¾p ®Ëp 114 hå chøa n­íc L¸ng Nhít - Diªn Kh¸nh - Kh¸nh Hßa sau 15 n¨m khai th¸c 5.2.1 Sù thay ®ỉi søc chèng c¾t (φ,C) cđa ®Êt th©n ®Ëp sau 15 n¨m khai 115 th¸c so víi ®Êt míi ®¾p ban ®Çu (®Êt chÕ bÞ) 5.2.2 Sự thay đổi hệ số thấm nước (Kt) đất th©n đập sau 15 năm khai 118 th¸c so với đất đắp ban đầu (đất chế bị) 5.3 Ứng dơng phÇn mỊm Geo-slope ®Ĩ kh¶o s¸t sù thay ®ỉi hƯ sè ỉn ®Þnh cđa ®Ëp 120 Thn Ninh-B×nh §Þnh sù phơc håi liªn kÕt kiÕn tróc ®Êt theo thêi gian 5.3.1 Mét sè ph­¬ng ph¸p tÝnh ỉn ®Þnh ®Ëp ®Êt 120 5.3.2 Ph­¬ng tr×nh c©n b»ng cđa khèi ®Êt tr­ỵt 122 5.3.3 Ứng dơng phÇn mỊm Geo-slope ®Ĩ tÝnh to¸n ỉn ®Þnh ®Ëp ®Êt Thn Ninh 127 - B×nh §Þnh theo thêi gian sù phơc håi c¸c liªn kÕt kiÕn tróc ®Êt 5.4 Nh÷ng nhËn xÐt rót tõ ch­¬ng 136 KÕt ln vµ ®Ị nghÞ 137 Nh÷ng c«ng tr×nh khoa häc ®· c«ng bè cã liªn quan ®Õn ln ¸n Tµi liƯu tham kh¶o PhÇn phơ lơc -a- CÁC KÝ HIỆU ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG LUẬN ÁN Ký hiƯu Thø nguyªn Chó gi¶i ký hiƯu a cm2/kG b m C kG/cm2 Lùc dÝnh ®¬n vÞ Cc kG/cm2 Lùc dÝnh kÕt cÊu cøng Cw kG/cm2 Lùc dÝnh tỉng qu¸t Cn kG/cm2 Lùc dÝnh nguyªn sinh Cy kG/cm2 Lùc dÝnh hãa bỊn Cu2t kG/cm2 Lùc dÝnh mÉu ®Êt ng©m n­íc t¹i thêi ®iĨm th¸ng Cu18t kG/cm2 Lùc dÝnh mÉu ®Êt ng©m n­íc t¹i thêi ®iĨm 18 th¸ng Cut kG/cm2 Lùc dÝnh mÉu ®Êt ng©m n­íc víi thêi gian t Cuo kG/cm2 Lùc dÝnh mÉu ®Êt kh«ng ng©m n­íc øng víi ®é Èm HƯ sè nÐn lón cđa ®Êt ChiỊu réng theo ph­¬ng ngang cđa mçi ph©n tè ®Êt b»ng ®é Èm tèi ­u Cot kG/cm2 Lùc dÝnh mÉu ®Êt chÕ bÞ trùc tiÕp vµo dao vßng kh«ng ng©m n­íc Ct kG/cm2 Lùc dÝnh mÉu ®Êt chÕ bÞ vµo èng mÉu vµ ng©m n­íc theo thêi gian Σw kG/cm2 G % S kG/cm2 Ứng st c¾t giíi h¹n Spw kG/cm2 Søc chèng c¾t cđa ®Êt d mm t N¨m, Th¸ng, giê Lùc dÝnh nhít §é b·o hßa n­íc cđa ®Êt KÝch cë h¹t ®Êt Thêi gian ng©m mÉu n­íc -b- n Kh«ng thø nguyªn §é rçng mÉu ®Êt K Kh«ng thø nguyªn HƯ sè ®Çm chỈt Km Kh«ng thø nguyªn HƯ sè ỉn ®Þnh ®­ỵc x¸c ®Þnh theo ph­¬ng ph¸p c©n b»ng m« men Kt cm/s Ko® Kh«ng thø nguyªn Kot cm/s HƯ sè thÊm sau thêi gian ng©m mÉu t HƯ sè ỉn ®Þnh tr­ỵt m¸i dèc HƯ sè thÊm cđa mÉu ®Êt chÕ bÞ trùc tiÕp vµo dao vßng kh«ng ng©m n­íc R cm, m B¸n kÝnh cung tr­ỵt trßn RN % HƯ sè tr­¬ng në tù mÉu ®Êt RNot % HƯ sè tr­¬ng në cđa mÉu ®Êt chÕ bÞ trùc tiÕp vµo dao vßng kh«ng ng©m n­íc RNt % HƯ sè tr­¬ng në cđa mÉu ®Êt sau ng©m mÉu n­íc víi thêi gian t (th¸ng) u kPa UU Kh«ng thø nguyªn Áp lùc n­íc lç rçng Ký hiƯu thÝ nghiƯm theo s¬ ®å c¾t nhanh kh«ng tho¸t n­íc mÉu ®Êt V cm3 W % §é Èm cđa mÉu ®Êt WN % §é Èm tr­¬ng në WL % §é Èm ë giíi h¹n ch¶y cđa ®Êt WP % §é Èm ë giíi h¹n dỴo cđa ®Êt IP % ChØ sè dỴo cđa ®Êt dÝnh IL Kh«ng thø nguyªn Wop % §é Èm thÝch hỵp ®Çm vËt liƯu ®Êt Wcb % §é Èm chÕ bÞ mÉu ®Êt ThĨ tÝch ban ®Çu cđa mÉu ®Êt §é sƯt cđa ®Êt dÝnh data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read ... LỢI MIỀN NAM    TRƯƠNG QUANG THÀNH ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU SỰ THAY ĐỔI TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA ĐẤT ĐẮP SAU KHI HỒ TÍCH NƯỚC THEO THỜI GIAN CĨ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ ỔN ĐỊNH LÂU DÀI CỦA ĐẬP ĐẤT MIỀN TRUNG VIỆT... ë ViƯt Nam 1.5.1 Ảnh hưởng phục hồi liªn kết kiến tróc đất ®¾p đến sức chống 35 cắt đất 1.5.2 Ảnh hưởng phục hồi liªn kết kiến tróc đất ®¾p đến tÝnh tan r· 37 đất 1.5.3 Ảnh hưởng phục hồi liªn... 1.5.3 Ảnh hưởng phục hồi liªn kết kiến tróc đất ®¾p đến tÝnh thấm 38 nước đất 1.5.4 Ảnh hưởng phục hồi liªn kết kiến tróc đất ®¾p đến tÝnh trương 39 nở đất loại sÐt 1.6 Nh÷ng vÊn ®Ị cÇn nghiªn cøu

Ngày đăng: 15/04/2017, 21:52

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan